Πώς η ρύπανση επηρεάζει τα ζώα. Επιπτώσεις της ρύπανσης του εξωτερικού αέρα στα ζώα

Γιατί είναι επικίνδυνος ο βρώμικος αέρας;

Ένα άτομο εισπνέει έως και 24 κιλά αέρα την ημέρα, που είναι τουλάχιστον 16 φορές περισσότερο από την ποσότητα νερού που πίνει την ημέρα. Αλλά σκεφτόμαστε τι αναπνέουμε; Εξάλλου, με έναν τεράστιο αριθμό αυτοκινήτων, τον καπνό του τσιγάρου, τις ηλεκτρικές συσκευές, τα σωματίδια που εξατμίζονται από απορρυπαντικά και προϊόντα καθαρισμού και πολλά, πολλά άλλα, ο αέρας που αναπνέουμε δεν είναι καθαρός. Από τι αποτελείται ο μολυσμένος αέρας και γιατί είναι επικίνδυνος;

Όπως γνωρίζετε, τα σωματίδια του αέρα έχουν ηλεκτρικά φορτία. Η διαδικασία σχηματισμού αυτών των φορτίων ονομάζεται ιονισμός και ένα φορτισμένο μόριο ονομάζεται ιόν ή ιόν αέρα. Εάν ένα ιονισμένο μόριο κατακάθεται σε ένα σωματίδιο υγρού ή σε έναν κόκκο σκόνης, τότε ένα τέτοιο ιόν ονομάζεται βαρύ ιόν.

Τα ιόντα αέρα έχουν δύο φορτία - θετικό και αρνητικό.

Τα αρνητικά φορτισμένα ιόντα έχουν ευεργετική επίδραση στην ανθρώπινη υγεία. Στον καθαρό αέρα, δεν υπάρχουν απολύτως βαριά ιόντα και, ως εκ τούτου, αυτός ο αέρας είναι ευνοϊκός για τον άνθρωπο. Γι' αυτό οι άνθρωποι πρέπει να βρίσκονται πιο συχνά στον καθαρό αέρα, στη φύση, μακριά από τον καπνό της πόλης και την έκθεση σε επιβλαβείς περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Οι πιο ευαίσθητοι στις δυσμενείς επιπτώσεις των θετικών ιόντων (αρκετές δεκάδες μέταλλα βρέθηκαν μόνο στην οικιακή σκόνη, συμπεριλαμβανομένων τοξικών και επικίνδυνων όπως το κάδμιο, ο μόλυβδος, το αρσενικό κ.λπ.), εκείνες οι κατηγορίες ανθρώπων που βρίσκονται σε εσωτερικούς χώρους για μεγάλο χρονικό διάστημα χρόνο είναι τα παιδιά (ιδιαίτερα τα μικρότερα), οι έγκυες και οι θηλάζουσες γυναίκες, οι άρρωστοι και οι ηλικιωμένοι.

Πώς επηρεάζει ο βρώμικος αέρας έναν άνθρωπο;

Είναι γνωστό ότι όλος ο ηλεκτρονικός και ηλεκτρικός εξοπλισμός εκπέμπει θετικά φορτισμένα ιόντα και δεν υπάρχει αναπαραγωγή αρνητικά φορτισμένων ιόντων αέρα, τα οποία καταναλώνονται συνεχώς από ανθρώπους και κατοικίδια, στο δωμάτιο.

Η ατμοσφαιρική ρύπανση, μαζί με την παραβίαση της φυσικής σύστασης, καθιστά το ατμοσφαιρικό περιβάλλον γύρω μας εξαιρετικά δυσμενές για τη ζωή, γεγονός που, σύμφωνα με τα τελευταία επιστημονικά δεδομένα, αναγκάζει το ανθρώπινο σώμα να ξοδεύει το 80% των εσωτερικών του πόρων μόνο για τη διασφάλιση της δυνατότητας της ύπαρξης σε αυτό.

Μακάρι να μπορούσαμε να εντοπίσουμε τα σπίτια μας στο δάσος και να αφήσουμε την ίδια τη φύση να καθαρίσει, να φρεσκάρει τον αέρα!

Ωστόσο, αυτό είναι πρακτικά μη ρεαλιστικό, αλλά μπορείτε να χρησιμοποιήσετε Συστήματα Καθαρισμού Αέρα που αναδημιουργούν τον φυσικό καθαρισμό με τη βοήθεια ιονισμού και χαμηλής συγκέντρωσης όζοντος. Αυτά τα συστήματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε σπίτια, γραφεία, ξενοδοχεία, κατοικίδια, γεωργία, ακόμη και αυτοκίνητα.

Σε όλα τα στάδια της ανάπτυξής του, ο άνθρωπος ήταν στενά συνδεδεμένος με τον έξω κόσμο. Αλλά από την εμφάνιση μιας εξαιρετικά βιομηχανικής κοινωνίας, η επικίνδυνη ανθρώπινη παρέμβαση στη φύση έχει αυξηθεί δραματικά, το εύρος αυτής της παρέμβασης έχει επεκταθεί, έχει γίνει πιο ποικιλόμορφο και τώρα απειλεί να γίνει παγκόσμιος κίνδυνος για την ανθρωπότητα.

Ο άνθρωπος πρέπει να παρεμβαίνει όλο και περισσότερο στην οικονομία της βιόσφαιρας - εκείνου του τμήματος του πλανήτη μας στο οποίο υπάρχει ζωή. Η βιόσφαιρα της Γης υπόκειται επί του παρόντος σε αυξανόμενη ανθρωπογενή επίδραση. Ταυτόχρονα, μπορούν να διακριθούν αρκετές από τις πιο σημαντικές διεργασίες, καμία από τις οποίες δεν βελτιώνει την οικολογική κατάσταση στον πλανήτη.

Η πιο μεγάλης κλίμακας και σημαντική είναι η χημική ρύπανση του περιβάλλοντος από ουσίες χημικής φύσης ασυνήθιστες για αυτό. Μεταξύ αυτών είναι αέριοι ρύποι και ρύποι αερολύματος βιομηχανικής και οικιακής προέλευσης. Προοδεύει επίσης η συσσώρευση διοξειδίου του άνθρακα στην ατμόσφαιρα. Δεν υπάρχει αμφιβολία για τη σημασία της χημικής μόλυνσης του εδάφους με φυτοφάρμακα και την αυξημένη οξύτητά του, που οδηγεί στην κατάρρευση του οικοσυστήματος. Γενικά, όλοι οι εξεταζόμενοι παράγοντες, που μπορούν να αποδοθούν στη ρυπογόνο επίδραση, έχουν σημαντικό αντίκτυπο στις διεργασίες που συμβαίνουν στη βιόσφαιρα.

Το ρητό «αναγκαίο σαν αέρας» δεν είναι τυχαίο. Η λαϊκή σοφία δεν είναι λάθος. Ένα άτομο μπορεί να ζήσει χωρίς φαγητό για 5 εβδομάδες, χωρίς νερό - 5 ημέρες, χωρίς αέρα - όχι περισσότερο από 5 λεπτά. Στο μεγαλύτερο μέρος του κόσμου, ο αέρας είναι βαρύς. Αυτό με το οποίο είναι βουλωμένο δεν γίνεται αισθητό στην παλάμη του χεριού σας, δεν φαίνεται με το μάτι. Ωστόσο, κάθε χρόνο πέφτουν μέχρι και 100 κιλά ρύπων στα κεφάλια των πολιτών. Αυτά είναι στερεά σωματίδια (σκόνη, τέφρα, αιθάλη), αερολύματα, καυσαέρια, ατμοί, καπνός κ.λπ. Πολλές ουσίες αντιδρούν μεταξύ τους στην ατμόσφαιρα, σχηματίζοντας νέες, συχνά ακόμη πιο τοξικές ενώσεις.

Μεταξύ των ουσιών που προκαλούν χημική ρύπανση του αστικού αέρα, τα πιο κοινά οξείδια του αζώτου, το θείο (διοξείδιο του θείου), το μονοξείδιο του άνθρακα (μονοξείδιο του άνθρακα), οι υδρογονάνθρακες, τα βαρέα μέταλλα.

Η ατμοσφαιρική ρύπανση επηρεάζει αρνητικά την υγεία των ανθρώπων, των ζώων και των φυτών. Για παράδειγμα, τα μηχανικά σωματίδια, ο καπνός και η αιθάλη στον αέρα προκαλούν ασθένειες των πνευμόνων. Το μονοξείδιο του άνθρακα που περιέχεται στις εκπομπές καυσαερίων των αυτοκινήτων, στον καπνό του τσιγάρου, οδηγεί σε λιμοκτονία του σώματος με οξυγόνο, αφού δεσμεύει την αιμοσφαιρίνη του αίματος. Τα καυσαέρια περιέχουν ενώσεις μολύβδου που προκαλούν γενική δηλητηρίαση του σώματος.

Όσον αφορά το έδαφος, μπορεί να σημειωθεί ότι τα εδάφη της βόρειας τάιγκα είναι σχετικά νεαρά και μη ανεπτυγμένα· επομένως, η μερική μηχανική καταστροφή δεν επηρεάζει σημαντικά τη γονιμότητά τους σε σχέση με την ξυλώδη βλάστηση. Αλλά η αποκοπή του χούμου ορίζοντα ή η πλήρωση του εδάφους προκαλεί το θάνατο των ριζωμάτων των θάμνων των μούρων των μούρων και των βατόμουρων. Και καθώς αυτά τα είδη αναπαράγονται κυρίως με ριζώματα, εξαφανίζονται σε διαδρομές αγωγών και δρόμους. Τη θέση τους καταλαμβάνουν οικονομικά λιγότερο πολύτιμα δημητριακά και σπαθόφυτα, τα οποία προκαλούν φυσική λοίμωξη του εδάφους και εμποδίζουν τη φυσική ανανέωση των κωνοφόρων. Αυτή η τάση είναι χαρακτηριστική για την πόλη μας: το όξινο έδαφος στην αρχική του σύνθεση είναι ήδη άγονο (λαμβάνοντας υπόψη την κακή μικροχλωρίδα του εδάφους και τη σύνθεση των ειδών των ζώων του εδάφους), και είναι επίσης μολυσμένο με τοξικές ουσίες που προέρχονται από τον αέρα και το λιωμένο νερό. Τα εδάφη στην πόλη στις περισσότερες περιπτώσεις είναι μικτά και χύμα με υψηλό βαθμό συμπίεσης. Επικίνδυνη και δευτερογενής αλάτωση που συμβαίνει κατά τη χρήση μειγμάτων αλατιού κατά του παγώματος του δρόμου και των διαδικασιών αστικοποίησης και της χρήσης ορυκτών λιπασμάτων.

Φυσικά, μέσω μεθόδων χημικής ανάλυσης, είναι δυνατό να διαπιστωθεί η παρουσία επιβλαβών ουσιών στο περιβάλλον, ακόμη και στις μικρότερες ποσότητες. Ωστόσο, αυτό δεν αρκεί για να καθορίσει τον ποιοτικό αντίκτυπο αυτών των ουσιών στον άνθρωπο και το περιβάλλον, και ακόμη περισσότερο, τις μακροπρόθεσμες συνέπειες. Επιπλέον, είναι δυνατό να αξιολογηθεί μόνο εν μέρει η απειλή από ρύπους που περιέχονται στην ατμόσφαιρα, το νερό, το έδαφος, λαμβάνοντας υπόψη την επίδραση μόνο μεμονωμένων ουσιών χωρίς την πιθανή αλληλεπίδρασή τους με άλλες ουσίες. Ως εκ τούτου, ο ποιοτικός έλεγχος των συστατικών της φύσης θα πρέπει να παρακολουθείται σε πρώιμο στάδιο προκειμένου να αποφευχθεί ο κίνδυνος. Ο φυτικός κόσμος γύρω μας είναι πιο ευαίσθητος και πληροφοριακός από οποιαδήποτε ηλεκτρονική συσκευή. Αυτός ο σκοπός μπορούν να εξυπηρετηθούν από ειδικά επιλεγμένα φυτικά είδη που περιέχονται σε κατάλληλες συνθήκες, τους λεγόμενους φυτοδείκτες, που παρέχουν έγκαιρη αναγνώριση ενός πιθανού κινδύνου για την ατμόσφαιρα και το έδαφος της πόλης, που προέρχεται από επιβλαβείς ουσίες.

Κύριοι ρύποι

Ο άνθρωπος μολύνει την ατμόσφαιρα εδώ και χιλιάδες χρόνια, αλλά οι συνέπειες από τη χρήση της φωτιάς, που χρησιμοποιούσε σε όλη αυτή την περίοδο, ήταν ασήμαντες. Έπρεπε να αντέξω το γεγονός ότι ο καπνός παρεμπόδιζε την αναπνοή και η αιθάλη έπεσε σαν μαύρο κάλυμμα στην οροφή και στους τοίχους της κατοικίας. Η θερμότητα που προέκυψε ήταν πιο σημαντική για ένα άτομο από τον καθαρό αέρα και όχι τους τοίχους των σπηλαίων με αιθάλη. Αυτή η αρχική ατμοσφαιρική ρύπανση δεν ήταν πρόβλημα, γιατί τότε οι άνθρωποι ζούσαν σε μικρές ομάδες, καταλαμβάνοντας ένα απέραντο ανέγγιχτο φυσικό περιβάλλον. Και ακόμη και μια σημαντική συγκέντρωση ανθρώπων σε μια σχετικά μικρή περιοχή, όπως συνέβαινε στην κλασική αρχαιότητα, δεν συνοδεύτηκε ακόμη από σοβαρές συνέπειες.

Αυτό συνέβαινε μέχρι τις αρχές του δέκατου ένατου αιώνα. Μόνο τον περασμένο αιώνα η ανάπτυξη της βιομηχανίας μας «χάρισε» τέτοιες παραγωγικές διαδικασίες, τις συνέπειες των οποίων αρχικά ο άνθρωπος δεν μπορούσε ακόμη να φανταστεί. Προέκυψαν πόλεις εκατομμυρίων ισχυρών, η ανάπτυξη των οποίων δεν μπορεί να σταματήσει. Όλα αυτά είναι αποτέλεσμα μεγάλων επινοήσεων και κατακτήσεων του ανθρώπου.

Βασικά, υπάρχουν τρεις κύριες πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης: βιομηχανία, οικιακές λέβητες, μεταφορές. Το μερίδιο καθεμιάς από αυτές τις πηγές στην ατμοσφαιρική ρύπανση ποικίλλει σημαντικά από μέρος σε μέρος. Είναι πλέον γενικά αποδεκτό ότι η βιομηχανική παραγωγή μολύνει περισσότερο τον αέρα. Πηγές ρύπανσης - θερμοηλεκτρικοί σταθμοί, οικιακές λέβητες, οι οποίοι, μαζί με τον καπνό, εκπέμπουν διοξείδιο του θείου και διοξείδιο του άνθρακα στον αέρα. μεταλλουργικές επιχειρήσεις, ιδίως μη σιδηρούχα μεταλλουργία, που εκπέμπουν οξείδια του αζώτου, υδρόθειο, χλώριο, φθόριο, αμμωνία, ενώσεις φωσφόρου, σωματίδια και ενώσεις υδραργύρου και αρσενικού στον αέρα· χημικές και τσιμεντοβιομηχανίες. Επιβλαβή αέρια εισέρχονται στον αέρα ως αποτέλεσμα της καύσης καυσίμου για βιομηχανικές ανάγκες, οικιακή θέρμανση, μεταφορά, καύση και επεξεργασία οικιακών και βιομηχανικών απορριμμάτων. Οι ατμοσφαιρικοί ρύποι χωρίζονται σε πρωτογενείς που εισέρχονται απευθείας στην ατμόσφαιρα και δευτερογενείς που προκύπτουν από τη μετατροπή της τελευταίας. Έτσι, το διοξείδιο του θείου που εισέρχεται στην ατμόσφαιρα οξειδώνεται σε θειικό ανυδρίτη, ο οποίος αλληλεπιδρά με τους υδρατμούς και σχηματίζει σταγονίδια θειικού οξέος. Όταν ο θειικός ανυδρίτης αντιδρά με την αμμωνία, σχηματίζονται κρύσταλλοι θειικού αμμωνίου. Εδώ είναι μερικοί από τους ρύπους: α) Μονοξείδιο του άνθρακα. Λαμβάνεται με ατελή καύση ανθρακούχων ουσιών. Εισέρχεται στον αέρα κατά την καύση στερεών αποβλήτων, με καυσαέρια και εκπομπές από βιομηχανικές επιχειρήσεις. Τουλάχιστον 1250 εκατομμύρια τόνοι αυτού του αερίου εισέρχονται στην ατμόσφαιρα κάθε χρόνο. μ. Το μονοξείδιο του άνθρακα είναι μια ένωση που αντιδρά ενεργά με τα συστατικά μέρη της ατμόσφαιρας και συμβάλλει στην αύξηση της θερμοκρασίας στον πλανήτη, και στη δημιουργία φαινομένου του θερμοκηπίου.

β) Διοξείδιο του θείου. Εκπέμπεται κατά την καύση καυσίμου που περιέχει θείο ή την επεξεργασία θειούχων μεταλλευμάτων (έως 170 εκατομμύρια τόνους ετησίως). Μέρος των ενώσεων θείου απελευθερώνεται κατά την καύση οργανικών υπολειμμάτων σε χωματερές εξόρυξης. Μόνο στις Ηνωμένες Πολιτείες, η συνολική ποσότητα διοξειδίου του θείου που εκπέμπεται στην ατμόσφαιρα ανέρχεται στο 65% της παγκόσμιας εκπομπής.

γ) Θειικός ανυδρίτης. Σχηματίζεται κατά την οξείδωση του διοξειδίου του θείου. Το τελικό προϊόν της αντίδρασης είναι ένα αεροζόλ ή διάλυμα θειικού οξέος στο νερό της βροχής, το οποίο οξινίζει το έδαφος και επιδεινώνει τις αναπνευστικές ασθένειες του ανθρώπου. Η καθίζηση αερολύματος θειικού οξέος από εκρήξεις καπνού χημικών επιχειρήσεων παρατηρείται σε χαμηλή νεφελότητα και υψηλή υγρασία αέρα. Λεπίδες φύλλων φυτών που αναπτύσσονται σε απόσταση μικρότερη από 11 km. από τέτοιες επιχειρήσεις, είναι συνήθως πυκνά διάστικτη με μικρές νεκρωτικές κηλίδες που σχηματίζονται στις θέσεις καθίζησης σταγονιδίων θειικού οξέος. Οι πυρομεταλλουργικές επιχειρήσεις της μη σιδηρούχου και σιδηρούχου μεταλλουργίας, καθώς και οι θερμοηλεκτρικοί σταθμοί εκπέμπουν ετησίως δεκάδες εκατομμύρια τόνους θειικού ανυδρίτη στην ατμόσφαιρα.

δ) Υδρόθειο και δισουλφίδιο του άνθρακα. Εισέρχονται στην ατμόσφαιρα χωριστά ή μαζί με άλλες θειούχες ενώσεις. Οι κύριες πηγές εκπομπών είναι οι επιχειρήσεις για την κατασκευή τεχνητών ινών, ζάχαρης, οπτάνθρακα, διυλιστήρια πετρελαίου και κοιτάσματα πετρελαίου. Στην ατμόσφαιρα, όταν αλληλεπιδρούν με άλλους ρύπους, υφίστανται αργή οξείδωση σε θειικό ανυδρίτη.

ε) Οξείδια του αζώτου. Οι κύριες πηγές εκπομπών είναι επιχειρήσεις που παράγουν αζωτούχα λιπάσματα, νιτρικό οξύ και νιτρικά άλατα, βαφές ανιλίνης, νιτροενώσεις, μετάξι βισκόζης και κυτταρίνη. Η ποσότητα των οξειδίων του αζώτου που εισέρχονται στην ατμόσφαιρα είναι 20 εκατομμύρια τόνοι ετησίως.

στ) Ενώσεις φθορίου. Πηγές ρύπανσης είναι οι επιχειρήσεις που παράγουν αλουμίνιο, σμάλτα, γυαλί, κεραμικά, χάλυβα και φωσφορικά λιπάσματα. Οι ουσίες που περιέχουν φθόριο εισέρχονται στην ατμόσφαιρα με τη μορφή αερίων ενώσεων - υδροφθόριο ή σκόνη φθοριούχου νατρίου και ασβεστίου. Οι ενώσεις χαρακτηρίζονται από τοξική δράση. Τα παράγωγα φθορίου είναι ισχυρά εντομοκτόνα.

ζ) Ενώσεις χλωρίου. Εισέρχονται στην ατμόσφαιρα από χημικές επιχειρήσεις που παράγουν υδροχλωρικό οξύ, φυτοφάρμακα που περιέχουν χλώριο, οργανικές βαφές, υδρολυτική αλκοόλη, χλωρίνη, σόδα. Στην ατμόσφαιρα, βρίσκονται ως μείγμα μορίων χλωρίου και ατμών υδροχλωρικού οξέος. Η τοξικότητα του χλωρίου προσδιορίζεται από τον τύπο των ενώσεων και τη συγκέντρωσή τους. Στη μεταλλουργική βιομηχανία, κατά την τήξη του χυτοσιδήρου και κατά την επεξεργασία του σε χάλυβα, απελευθερώνονται στην ατμόσφαιρα διάφορα μέταλλα και τοξικά αέρια.

η) Διοξείδιο του θείου (SO2) και θειικός ανυδρίτης (SO3). Σε συνδυασμό με τα αιωρούμενα σωματίδια και την υγρασία, έχουν την πιο βλαβερή επίδραση στον άνθρωπο, τους ζωντανούς οργανισμούς και τις υλικές αξίες. Το SO2 είναι ένα άχρωμο και άκαυστο αέριο, η μυρωδιά του οποίου αρχίζει να γίνεται αισθητή στη συγκέντρωσή του στον αέρα 0,3-1,0 εκατομμυρίων και σε συγκέντρωση μεγαλύτερη από 3 εκατομμύρια έχει μια έντονη ερεθιστική οσμή. Είναι ένας από τους πιο συνηθισμένους ατμοσφαιρικούς ρύπους. Βρίσκεται ευρέως ως προϊόν της μεταλλουργικής και χημικής βιομηχανίας, ως ενδιάμεσο στην παραγωγή θειικού οξέος και ως το κύριο συστατικό των εκπομπών από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς και πολυάριθμους λέβητες που λειτουργούν με όξινα καύσιμα, ιδίως άνθρακα. Το διοξείδιο του θείου είναι ένα από τα κύρια συστατικά που εμπλέκονται στο σχηματισμό της όξινης βροχής. Είναι άχρωμο, δηλητηριώδες, καρκινογόνο, έχει πικάντικη οσμή. Το διοξείδιο του θείου σε μείγμα με στερεά σωματίδια και θειικό οξύ ήδη με μέση ετήσια περιεκτικότητα 0,04-0,09 εκατομμύρια και συγκέντρωση καπνού 150-200 μg/m3 οδηγεί σε αύξηση των συμπτωμάτων δύσπνοιας και πνευμονικών παθήσεων. Έτσι, με μέση ημερήσια περιεκτικότητα σε SO2 0,2-0,5 εκατομμύρια και συγκέντρωση καπνού 500-750 μg/m3, υπάρχει απότομη αύξηση στον αριθμό των ασθενών και των θανάτων.

Οι χαμηλές συγκεντρώσεις SO2 ερεθίζουν τους βλεννογόνους όταν εκτίθενται στο σώμα, ενώ υψηλότερες συγκεντρώσεις προκαλούν φλεγμονή των βλεννογόνων της μύτης, του ρινοφάρυγγα, της τραχείας, των βρόγχων και μερικές φορές οδηγούν σε ρινορραγία. Η παρατεταμένη επαφή προκαλεί εμετό. Είναι δυνατή η οξεία δηλητηρίαση με θανατηφόρο αποτέλεσμα. Ήταν το διοξείδιο του θείου που ήταν το κύριο ενεργό συστατικό της περίφημης αιθαλομίχλης του Λονδίνου του 1952, όταν ένας μεγάλος αριθμός ανθρώπων πέθαναν.

Η μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση SO2 είναι 10 mg/m3. κατώφλι οσμής - 3-6 mg/m3. Πρώτες βοήθειες για δηλητηρίαση από διοξείδιο του θείου - καθαρός αέρας, ελευθερία αναπνοής, εισπνοές οξυγόνου, πλύσιμο ματιών, μύτη, έκπλυση του ρινοφάρυγγα με διάλυμα σόδας 2%.

Εντός των ορίων της πόλης μας, οι εκπομπές στην ατμόσφαιρα πραγματοποιούνται από το λεβητοστάσιο και τα οχήματα. Αυτό είναι κυρίως διοξείδιο του άνθρακα, ενώσεις μολύβδου, οξείδια του αζώτου, οξείδια του θείου (διοξείδιο του θείου), μονοξείδιο του άνθρακα (μονοξείδιο του άνθρακα), υδρογονάνθρακες, βαρέα μέταλλα. Τα κοιτάσματα πρακτικά δεν μολύνουν την ατμόσφαιρα. Αυτό επιβεβαιώνεται από τα στοιχεία.

Αλλά η παρουσία όλων των ρύπων μπορεί να προσδιοριστεί χρησιμοποιώντας φυτοένδειξη. Ωστόσο, αυτή η μέθοδος παρέχει μια προγενέστερη, σε σύγκριση με την εργαλειακή, αναγνώριση των πιθανοτήτων κινδύνου που ενέχουν οι επιβλαβείς ουσίες. Η ιδιαιτερότητα αυτής της μεθόδου είναι η επιλογή φυτών – δεικτών που έχουν χαρακτηριστικές ευαίσθητες ιδιότητες όταν έρχονται σε επαφή με επιβλαβείς ουσίες. Οι μέθοδοι βιοενδείξεων, λαμβάνοντας υπόψη τα κλιματικά και γεωγραφικά χαρακτηριστικά της περιοχής, μπορούν να εφαρμοστούν με επιτυχία ως αναπόσπαστο μέρος της βιομηχανικής βιομηχανικής περιβαλλοντικής παρακολούθησης.

Το πρόβλημα του ελέγχου της εκπομπής ρύπων στην ατμόσφαιρα από τις βιομηχανικές επιχειρήσεις (MPC)

Η προτεραιότητα στην ανάπτυξη των μέγιστων επιτρεπόμενων συγκεντρώσεων στον αέρα ανήκει στην ΕΣΣΔ. MPC - τέτοιες συγκεντρώσεις που επηρεάζουν ένα άτομο και τους απογόνους του με άμεση ή έμμεση έκθεση, δεν επιδεινώνουν την απόδοσή τους, την ευημερία, καθώς και τις συνθήκες υγιεινής και διαβίωσης για τους ανθρώπους.

Η γενίκευση όλων των πληροφοριών για το MPC, που λαμβάνονται από όλα τα τμήματα, πραγματοποιείται στο MGO - το Κύριο Γεωφυσικό Παρατηρητήριο. Προκειμένου να προσδιοριστούν οι τιμές του αέρα με βάση τα αποτελέσματα των παρατηρήσεων, οι μετρούμενες τιμές των συγκεντρώσεων συγκρίνονται με τη μέγιστη εφάπαξ μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση και τον αριθμό των περιπτώσεων υπέρβασης του MPC, καθώς και με πόσες φορές η μεγαλύτερη τιμή ήταν υψηλότερη από το MPC, προσδιορίζεται. Η μέση τιμή της συγκέντρωσης για ένα μήνα ή ένα χρόνο συγκρίνεται με τη μακροπρόθεσμη MPC - μια μέση-σταθερή MPC. Η κατάσταση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης από διάφορες ουσίες που παρατηρούνται στην ατμόσφαιρα της πόλης αξιολογείται χρησιμοποιώντας έναν σύνθετο δείκτη - τον δείκτη ατμοσφαιρικής ρύπανσης (API). Για να γίνει αυτό, το MPC κανονικοποιήθηκε στην αντίστοιχη τιμή και οι μέσες συγκεντρώσεις διαφόρων ουσιών με τη βοήθεια απλών υπολογισμών οδηγούν στην τιμή των συγκεντρώσεων του διοξειδίου του θείου και στη συνέχεια συνοψίζονται.

Ο βαθμός της ατμοσφαιρικής ρύπανσης από τους κύριους ρύπους εξαρτάται άμεσα από τη βιομηχανική ανάπτυξη της πόλης. Οι υψηλότερες μέγιστες συγκεντρώσεις είναι χαρακτηριστικές για πόλεις με πληθυσμό άνω των 500 χιλιάδων ατόμων. οι κατοικοι. Η ατμοσφαιρική ρύπανση με συγκεκριμένες ουσίες εξαρτάται από τον τύπο της βιομηχανίας που αναπτύσσεται στην πόλη. Εάν επιχειρήσεις πολλών βιομηχανιών βρίσκονται σε μια μεγάλη πόλη, τότε δημιουργείται ένα πολύ υψηλό επίπεδο ατμοσφαιρικής ρύπανσης, αλλά το πρόβλημα της μείωσης των εκπομπών παραμένει άλυτο.

MPC (μέγιστη επιτρεπόμενη συγκέντρωση) ορισμένων επιβλαβών ουσιών. Το MPC, που αναπτύχθηκε και εγκρίθηκε από τη νομοθεσία της χώρας μας, είναι το μέγιστο επίπεδο μιας δεδομένης ουσίας που μπορεί να ανεχθεί ένα άτομο χωρίς να βλάψει την υγεία.

Εντός των ορίων της πόλης μας και πέρα ​​(στα χωράφια), οι εκπομπές διοξειδίου του θείου από την παραγωγή (0,002-0,006) δεν υπερβαίνουν το MPC (0,5), οι εκπομπές συνολικών υδρογονανθράκων (λιγότερο από 1) δεν υπερβαίνουν το MPC (1) . Σύμφωνα με το UNIR, η συγκέντρωση μάζας εκπομπών CO, NO, NO2 από λέβητες (λέβητες ατμού και ζεστού νερού) δεν υπερβαίνει το MPE.

2. 3. Ατμοσφαιρική ρύπανση από εκπομπές από κινητές πηγές (οχήματα)

Ο κύριος παράγοντας που συμβάλλει στην ατμοσφαιρική ρύπανση είναι τα βενζινοκίνητα οχήματα (περίπου 75% στις ΗΠΑ), ακολουθούμενα από τα αεροπλάνα (περίπου 5%), τα πετρελαιοκίνητα αυτοκίνητα (περίπου 4%), τα τρακτέρ και τα αγροτικά οχήματα (περίπου 4%), οι σιδηρόδρομοι και τις θαλάσσιες μεταφορές (περίπου 2%). Οι κύριοι ατμοσφαιρικοί ρύποι που εκπέμπονται από κινητές πηγές (ο συνολικός αριθμός τέτοιων ουσιών υπερβαίνει το 40%) περιλαμβάνουν το μονοξείδιο του άνθρακα, τους υδρογονάνθρακες (περίπου 19%) και τα οξείδια του αζώτου (περίπου 9%). Το μονοξείδιο του άνθρακα (CO) και τα οξείδια του αζώτου (NOx) εισέρχονται στην ατμόσφαιρα μόνο με καυσαέρια, ενώ οι ατελώς καμένοι υδρογονάνθρακες (HnCm) εισέρχονται τόσο με τα καυσαέρια (αυτό είναι περίπου το 60% της συνολικής μάζας των εκπεμπόμενων υδρογονανθράκων) όσο και από τον στροφαλοθάλαμο (περίπου 20%), δεξαμενή καυσίμου (περίπου 10%) και καρμπυρατέρ (περίπου 10%). Οι στερεές ακαθαρσίες προέρχονται κυρίως από τα καυσαέρια (90%) και από τον στροφαλοθάλαμο (10%).

Η μεγαλύτερη ποσότητα ρύπων εκπέμπεται κατά την επιτάχυνση του οχήματος, ειδικά σε γρήγορες ταχύτητες, καθώς και κατά την οδήγηση με χαμηλές ταχύτητες (από την πιο οικονομική περιοχή). Το σχετικό μερίδιο (της συνολικής μάζας των εκπομπών) υδρογονανθράκων και μονοξειδίου του άνθρακα είναι το υψηλότερο κατά το φρενάρισμα και το ρελαντί, το μερίδιο των οξειδίων του αζώτου είναι υψηλότερο κατά την επιτάχυνση. Από αυτά τα δεδομένα προκύπτει ότι τα αυτοκίνητα ρυπαίνουν τον αέρα ιδιαίτερα έντονα κατά τις συχνές στάσεις και όταν οδηγείτε με χαμηλή ταχύτητα.

Τα συστήματα κυκλοφορίας πράσινων κυμάτων που δημιουργούνται στις πόλεις, τα οποία μειώνουν σημαντικά τον αριθμό των στάσεων στις διασταυρώσεις, έχουν σχεδιαστεί για τη μείωση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις πόλεις. Ο τρόπος λειτουργίας του κινητήρα, ειδικότερα, η αναλογία μεταξύ των μαζών καυσίμου και αέρα, η στιγμή ανάφλεξης, η ποιότητα του καυσίμου, ο λόγος της επιφάνειας του θαλάμου καύσης προς τον όγκο του κ.λπ., έχει μεγάλη επίδραση στο την ποιότητα και την ποσότητα των εκπομπών ακαθαρσιών Με την αύξηση της αναλογίας της μάζας του αέρα και του καυσίμου που εισέρχονται στην καύση του θαλάμου, μειώνονται οι εκπομπές μονοξειδίου του άνθρακα και υδρογονανθράκων, αλλά αυξάνονται οι εκπομπές οξειδίων του αζώτου.

Παρά το γεγονός ότι οι κινητήρες ντίζελ είναι πιο οικονομικοί, δεν εκπέμπουν περισσότερες ουσίες όπως CO, HnCm, NOx από τους βενζινοκινητήρες, εκπέμπουν σημαντικά περισσότερο καπνό (κυρίως άκαυστο άνθρακα), ο οποίος έχει επίσης μια δυσάρεστη οσμή που δημιουργείται από ορισμένους άκαυστους υδρογονάνθρακες. Σε συνδυασμό με τον παραγόμενο θόρυβο, οι κινητήρες ντίζελ όχι μόνο ρυπαίνουν περισσότερο το περιβάλλον, αλλά επηρεάζουν και την ανθρώπινη υγεία σε πολύ μεγαλύτερο βαθμό από τους βενζινοκινητήρες.

Οι κύριες πηγές ατμοσφαιρικής ρύπανσης στις πόλεις είναι τα οχήματα και οι βιομηχανικές επιχειρήσεις. Ενώ οι βιομηχανικές εγκαταστάσεις στην πόλη μειώνουν σταθερά την ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών, ο χώρος στάθμευσης αυτοκινήτων είναι μια πραγματική καταστροφή. Η λύση αυτού του προβλήματος θα βοηθήσει στη μεταφορά των μεταφορών σε υψηλής ποιότητας βενζίνη, αρμόδια οργάνωση της κυκλοφορίας.

Τα ιόντα μολύβδου συσσωρεύονται στα φυτά, αλλά δεν εμφανίζονται εξωτερικά, επειδή τα ιόντα συνδέονται με το οξαλικό οξύ, σχηματίζοντας οξαλικά. Στην εργασία μας χρησιμοποιήσαμε φυτοένδειξη από εξωτερικές αλλαγές (μακροσκοπικά χαρακτηριστικά) των φυτών.

2. 4. Οι επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στον άνθρωπο, τη χλωρίδα και την πανίδα

Όλοι οι ατμοσφαιρικοί ρύποι, σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, έχουν αρνητικό αντίκτυπο στην ανθρώπινη υγεία. Οι ουσίες αυτές εισέρχονται στον ανθρώπινο οργανισμό κυρίως μέσω του αναπνευστικού συστήματος. Τα αναπνευστικά όργανα υποφέρουν από ρύπανση άμεσα, αφού σε αυτά εναποτίθεται περίπου το 50% των σωματιδίων ακαθαρσίας ακτίνας 0,01-0,1 microns που διεισδύουν στους πνεύμονες.

Τα σωματίδια που διεισδύουν στο σώμα προκαλούν τοξική επίδραση, καθώς είναι: α) τοξικά (δηλητηριώδη) ως προς τη χημική ή φυσική τους φύση. β) παρεμβαίνει σε έναν ή περισσότερους από τους μηχανισμούς με τους οποίους κανονικά καθαρίζεται η αναπνευστική (αναπνευστική) οδός. γ) χρησιμεύουν ως φορέας μιας δηλητηριώδους ουσίας που απορροφάται από τον οργανισμό.

3. ΔΙΕΡΕΥΝΗΣΗ ΤΗΣ ΧΡΗΣΗΣ ΑΤΜΟΣΦΑΙΡΑΣ

ΦΥΤΑ ΕΝΔΕΙΚΤΕΣ

(ΦΥΤΟΕΝΔΕΙΞΗ ΣΥΝΘΕΣΗ ΑΕΡΑ)

3. 1. Για τις μεθόδους φυτοένδειξης της ρύπανσης των χερσαίων οικοσυστημάτων

Ένας από τους σημαντικότερους τομείς περιβαλλοντικής παρακολούθησης σήμερα είναι η φυτοένδειξη. Η φυτοένδειξη είναι μία από τις μεθόδους βιοένδειξης, δηλαδή αξιολόγησης της κατάστασης του περιβάλλοντος με την αντίδραση των φυτών. Η ποιοτική και ποσοτική σύνθεση της ατμόσφαιρας επηρεάζει τη ζωή και την ανάπτυξη όλων των ζωντανών οργανισμών. Η παρουσία επιβλαβών αερίων ουσιών στον αέρα έχει διαφορετική επίδραση στα φυτά.

Η μέθοδος βιοενδείξεων ως εργαλείο παρακολούθησης της κατάστασης του περιβάλλοντος έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη στη Γερμανία, την Ολλανδία, την Αυστρία και την Κεντρική Ευρώπη τα τελευταία χρόνια. Η ανάγκη για βιοένδειξη είναι σαφής όσον αφορά την παρακολούθηση του οικοσυστήματος στο σύνολό του. Οι μέθοδοι φυτοενδείξεων έχουν ιδιαίτερη σημασία εντός της πόλης και των περιχώρων της. Τα φυτά χρησιμοποιούνται ως φυτοδείκτες και μελετάται ένα ολόκληρο σύμπλεγμα μακροσκοπικών χαρακτηριστικών τους.

Με βάση τη θεωρητική ανάλυση και τη δική μας, επιχειρήσαμε να περιγράψουμε μερικές από τις αρχικές μεθόδους φυτοένδειξης της ρύπανσης των χερσαίων οικοσυστημάτων που είναι διαθέσιμες στις σχολικές συνθήκες χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των αλλαγών στα εξωτερικά χαρακτηριστικά των φυτών.

Ανεξάρτητα από το είδος, στα φυτά μπορούν να ανιχνευθούν οι ακόλουθες μορφολογικές αλλαγές στη διαδικασία της ένδειξης

Η χλώρωση είναι ένας ωχρός χρωματισμός των φύλλων μεταξύ των φλεβών, που παρατηρείται σε φυτά σε χωματερές που αφήνονται μετά την εξαγωγή βαρέων μετάλλων ή σε πευκοβελόνες με μικρή έκθεση σε εκπομπές αερίων.

Ερυθρότητα - κηλίδες στα φύλλα (συσσώρευση ανθοκυανίνης).

Κιτρίνισμα των άκρων και των περιοχών των φύλλων (σε φυλλοβόλα δέντρα υπό την επίδραση των χλωριδίων).

Μαύρισμα ή μπρούντζινγκ (σε φυλλοβόλα δέντρα, αυτό είναι συχνά ένας δείκτης του αρχικού σταδίου σοβαρής νεκρωτικής βλάβης, στα κωνοφόρα, χρησιμεύει για περαιτέρω αναγνώριση των ζωνών ζημιάς από καπνό).

Νέκρωση - θάνατος περιοχών ιστού - σημαντικό σύμπτωμα στην ένδειξη (συμπεριλαμβανομένου: σημαδιού, μεσοφλεβώδους, οριακού κ.λπ.).

Πτώση των φύλλων - παραμόρφωση - συμβαίνει συνήθως μετά από νέκρωση (για παράδειγμα, μείωση της διάρκειας ζωής των βελόνων, αποβολή, πτώση φύλλων σε φλαμουριά και κάστανα υπό την επίδραση αλατιού για επιτάχυνση της τήξης του πάγου ή σε θάμνους υπό την επίδραση οξειδίου του θείου) ;

Αλλαγές στο μέγεθος των φυτικών οργάνων, γονιμότητα.

Για να προσδιορίσουμε τι μαρτυρούν αυτές οι μορφολογικές αλλαγές στους φυτο-φυτοδείκτες, χρησιμοποιήσαμε κάποιες μεθόδους.

Κατά την εξέταση της βλάβης στις πευκοβελόνες, η ανάπτυξη των βλαστών, η νέκρωση της κορυφής και η διάρκεια ζωής της βελόνας θεωρούνται σημαντικές παράμετροι. Μία από τις θετικές πτυχές αυτής της μεθόδου είναι η δυνατότητα διεξαγωγής ερευνών όλο το χρόνο, ακόμη και στην πόλη.

Στην περιοχή μελέτης, είτε επιλέχθηκαν νεαρά δέντρα σε απόσταση 10–20 m το ένα από το άλλο, είτε πλαϊνοί βλαστοί στον τέταρτο στρόβιλο από την κορυφή πολύ ψηλών πεύκων. Η έρευνα αποκάλυψε δύο σημαντικούς βιοενδεικτικούς δείκτες: την κατηγορία βλάβης και ξήρανσης των βελόνων και τη διάρκεια ζωής των βελόνων. Ως αποτέλεσμα της ρητής αξιολόγησης, προσδιορίστηκε ο βαθμός ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Η περιγραφόμενη τεχνική βασίστηκε στις μελέτες των S. V. Alekseev, A. M. Becker.

Για τον προσδιορισμό της κατηγορίας βλάβης και ξήρανσης από τις βελόνες, το κορυφαίο τμήμα του κορμού του πεύκου ήταν το αντικείμενο εξέτασης. Σύμφωνα με την κατάσταση των βελονών του κεντρικού τμήματος βλαστών (δεύτερη από την κορυφή) του προηγούμενου έτους, προσδιορίστηκε σε κλίμακα η κατηγορία φθοράς της βελόνας.

Κατηγορία βλάβης βελόνας:

I - βελόνες χωρίς κηλίδες.

II - βελόνες με μικρό αριθμό μικρών κηλίδων.

III - βελόνες με μεγάλο αριθμό μαύρων και κίτρινων κηλίδων, μερικές από αυτές είναι μεγάλες, σε όλο το πλάτος των βελόνων.

Κατηγορία στεγνώματος με βελόνα:

I - χωρίς ξηρές περιοχές.

II - συρρικνωμένη άκρη, 2 - 5 mm.

III - Το 1/3 των βελόνων έχει στεγνώσει.

IV - όλες οι βελόνες είναι κίτρινες ή μισοξηρές.

Αξιολογήσαμε τη διάρκεια ζωής των βελόνων με βάση την κατάσταση του κορυφαίου τμήματος του κορμού. Η αύξηση ελήφθη τα τελευταία χρόνια και πιστεύεται ότι σχηματίζεται ένας στρόβιλος για κάθε έτος ζωής. Για να ληφθούν τα αποτελέσματα, ήταν απαραίτητο να προσδιοριστεί η συνολική ηλικία των βελόνων - ο αριθμός των τμημάτων του κορμού με πλήρως διατηρημένες βελόνες, συν το ποσοστό των διατηρημένων βελόνων στο επόμενο τμήμα. Για παράδειγμα, εάν το κορυφαίο τμήμα και τα δύο τμήματα μεταξύ των στρόβιλων διατηρούσαν πλήρως τις βελόνες τους και το επόμενο τμήμα διατηρούσε τις μισές βελόνες, τότε το αποτέλεσμα θα ήταν 3,5 (3 + 0, 5 = 3,5).

Έχοντας καθορίσει την κατηγορία της ζημιάς και τη διάρκεια ζωής των βελόνων, ήταν δυνατό να εκτιμηθεί η κατηγορία της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σύμφωνα με τον πίνακα

Ως αποτέλεσμα των μελετών μας για τις πευκοβελόνες για την κατηγορία της ζημιάς και της ξήρανσης από τις βελόνες, αποδείχθηκε ότι υπάρχει ένας μικρός αριθμός δέντρων στην πόλη που έχουν στεγνώσει από τις άκρες των βελόνων. Βασικά ήταν βελόνες ηλικίας 3-4 ετών, οι βελόνες ήταν χωρίς κηλίδες, αλλά κάποιες έδειχναν στέγνωμα στο άκρο. Συμπεραίνεται ότι ο αέρας στην πόλη είναι καθαρός.

Χρησιμοποιώντας αυτήν την τεχνική βιοενδείξεων για πολλά χρόνια, είναι δυνατό να ληφθούν αξιόπιστες πληροφορίες σχετικά με τη ρύπανση από αέρια και καπνό τόσο στην ίδια την πόλη όσο και στα περίχωρά της.

Άλλα φυτικά αντικείμενα για βιοένδειξη ρύπανσης στα χερσαία οικοσυστήματα μπορεί να είναι:

➢ το κάρδαμο ως αντικείμενο δοκιμής για την αξιολόγηση της ρύπανσης του εδάφους και της ατμόσφαιρας.

➢ βλάστηση λειχήνων - κατά τη χαρτογράφηση της περιοχής σύμφωνα με την ποικιλότητα των ειδών τους.

Οι λειχήνες είναι πολύ ευαίσθητοι στην ατμοσφαιρική ρύπανση και πεθαίνουν σε υψηλά επίπεδα μονοξειδίου του άνθρακα, ενώσεων θείου, αζώτου και φθορίου. Ο βαθμός ευαισθησίας σε διαφορετικά είδη δεν είναι ο ίδιος. Ως εκ τούτου, μπορούν να χρησιμοποιηθούν ως ζωντανοί δείκτες περιβαλλοντικής καθαριότητας. Αυτή η μέθοδος έρευνας ονομάζεται ένδειξη λειχήνων.

Υπάρχουν δύο τρόποι εφαρμογής της μεθόδου ένδειξης λειχήνων: ενεργητικός και παθητικός. Στην περίπτωση της ενεργού μεθόδου, οι λειχήνες των φύλλων του τύπου Hypohymnia εκτίθενται σε ειδικούς πίνακες σύμφωνα με το πλέγμα παρατήρησης και αργότερα προσδιορίζεται η βλάβη στο σώμα των λειχήνων από επιβλαβείς ουσίες (το παράδειγμα λήφθηκε από δεδομένα για τον προσδιορισμό του βαθμού ατμοσφαιρική ρύπανση κοντά σε εργοστάσιο μεταλλουργίας αλουμινίου με τη μέθοδο βιοενδείξεων.Αυτό μας επιτρέπει να βγάλουμε άμεσα συμπεράσματα για την υπάρχουσα Στην πόλη Kogalym βρέθηκαν διογκωμένα Parmelia και Xanthoria walla, αλλά σε μικρές ποσότητες.Εξω από την πόλη, αυτοί οι τύποι λειχήνων βρέθηκαν βρέθηκαν σε μεγάλες ποσότητες, και με άθικτα σώματα.

Στην περίπτωση της παθητικής μεθόδου χρησιμοποιείται χαρτογράφηση λειχήνων. Ήδη από τα μέσα του 19ου αιώνα παρατηρήθηκε ένα τέτοιο φαινόμενο που, λόγω της ατμοσφαιρικής ρύπανσης με βλαβερές ουσίες, οι λειχήνες εξαφανίστηκαν από τις πόλεις. Οι λειχήνες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διαφοροποίηση μεταξύ περιοχών ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε μεγάλες περιοχές και πηγών ρύπανσης που λειτουργούν σε μικρές περιοχές. Πραγματοποιήσαμε αξιολόγηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης χρησιμοποιώντας λειχήνες δεικτών. Υπολογίσαμε τον βαθμό ατμοσφαιρικής ρύπανσης στην πόλη από την αφθονία των διαφόρων λειχήνων.

Στην περίπτωσή μας, συλλέχθηκαν διάφοροι τύποι λειχήνων τόσο στην επικράτεια της πόλης όσο και στην περιοχή που γειτνιάζει με την πόλη. Τα αποτελέσματα καταχωρήθηκαν σε ξεχωριστό πίνακα.

Διαπιστώσαμε ασθενή ρύπανση στην πόλη και δεν επισημάναμε τη ζώνη ρύπανσης έξω από την πόλη. Αυτό αποδεικνύεται από τα είδη λειχήνων που βρέθηκαν. Λήφθηκαν επίσης υπόψη η αργή ανάπτυξη των λειχήνων, η αραιότητα των στεφανών των αστικών δέντρων, σε αντίθεση με το δάσος, και η επίδραση του άμεσου ηλιακού φωτός στους κορμούς των δέντρων.

Κι όμως, τα φυτοδείκτες μας μίλησαν για την ασθενή ατμοσφαιρική ρύπανση στην πόλη. Αλλά τί? Για να προσδιορίσουμε ποιο αέριο ρύπανση της ατμόσφαιρας, χρησιμοποιήσαμε τον πίνακα 4. Αποδείχθηκε ότι τα άκρα των βελόνων αποκτούν μια καφέ απόχρωση όταν η ατμόσφαιρα είναι μολυσμένη με διοξείδιο του θείου (από το λεβητοστάσιο) και σε υψηλότερες συγκεντρώσεις, συμβαίνει ο θάνατος των λειχήνων.

Για σύγκριση, πραγματοποιήσαμε πειραματική εργασία, η οποία μας έδειξε τα ακόλουθα αποτελέσματα: πράγματι, υπήρχαν αποχρωματισμένα πέταλα λουλουδιών κήπου (πετούνια), αλλά ένας μικρός αριθμός από αυτά παρατηρήθηκε, επειδή οι βλαστικές διαδικασίες και οι διαδικασίες ανθοφορίας στην περιοχή μας είναι σύντομες, και η συγκέντρωση του διοξειδίου του θείου δεν είναι κρίσιμη.

Όσο για το πείραμα Νο. 2 «Όξινες βροχές και φυτά», αν κρίνουμε από τα δείγματα βοτάνων που συλλέξαμε, υπήρχαν φύλλα με νεκρωτικές κηλίδες, αλλά οι κηλίδες περνούσαν κατά μήκος της άκρης του φύλλου (χλώρωση), και υπό την επίδραση όξινων βροχών, καφέ νεκρωτικές κηλίδες εμφανίζονται σε όλη τη λεπίδα του φύλλου.

3. 2. Μελέτη εδάφους με χρήση φυτών δεικτών - οξεόφιλων και ασβεστοφοβικών

(φυτοένδειξη της σύστασης του εδάφους)

Στη διαδικασία της ιστορικής ανάπτυξης, έχουν αναπτυχθεί φυτικά είδη ή κοινότητες, που συνδέονται με ορισμένες συνθήκες οικοτόπου τόσο έντονα που οι οικολογικές συνθήκες μπορούν να αναγνωριστούν από την παρουσία αυτών των φυτικών ειδών ή των κοινοτήτων τους. Από αυτή την άποψη, έχουν εντοπιστεί ομάδες φυτών που σχετίζονται με την παρουσία χημικών στοιχείων στη σύνθεση του εδάφους:

➢ νιτρόφιλα (λευκή γάζα, τσουκνίδα, στενόφυλλο φυτό κ.λπ.);

➢ καλτσέφιλοι (πεύκη Σιβηρίας, ρύγχος, γυναικεία παντόφλα κ.λπ.).

➢ ασβεστόφοβοι (ερείκι, βρύα σφάγνου, βαμβακερό χόρτο, καλάμι, πεπλατυσμένο βρύα κοπαδιών, βρύα κοπαδιών, αλογοουρές, φτέρες).

Κατά τη διάρκεια της μελέτης, διαπιστώσαμε ότι στην επικράτεια της πόλης σχηματίστηκαν εδάφη φτωχά σε άζωτο. Αυτό το συμπέρασμα προέκυψε χάρη στα είδη των ακόλουθων φυτών που σημειώθηκαν από εμάς: στενόφυλλο πυρόχορτο, λιβάδι τριφύλλι, καλάμι χόρτο, κριθάρι με χαίτη. Και στις δασικές περιοχές που γειτνιάζουν με την πόλη υπάρχουν πολλά φυτά καλοφοβικά. Πρόκειται για είδη αλογοουράς, φτέρες, βρύα, βαμβακερά χόρτα. Τα παρουσιαζόμενα είδη φυτών παρουσιάζονται σε φάκελο βοτάνων.

Η οξύτητα του εδάφους καθορίζεται από την παρουσία των ακόλουθων ομάδων φυτών:

Οξινόφιλο - οξύτητα εδάφους από 3,8 έως 6,7 (σπορά βρώμης, σπορά σίκαλης, ευρωπαϊκό χόρτο εβδομάδας, άσπρο, κριθάρι με χαίτη κ.λπ.).

Ουδετεροφιλικό - οξύτητα του εδάφους από 6,7 έως 7,0 (συνδυασμένος σκαντζόχοιρος, χόρτο της στέπας, κοινή ρίγανη, λιβάδι με έξι πέταλα κ.λπ.).

Basophilic - από 7,0 έως 7,5 (τριφύλλι λιβαδιού, κερασφόρο πουλί, λιβάδι Timothy γρασίδι, απέραντη φωτιά κ.λπ.).

Η παρουσία όξινων εδαφών οξεόφιλου επιπέδου μαρτυρείται από είδη φυτών όπως το κόκκινο τριφύλλι, το κριθάρι, που βρήκαμε στην πόλη. Σε μικρή απόσταση από την πόλη, τέτοια εδάφη αποδεικνύονται από είδη αγριόχοιρων, βακκίνια ελών, λοβό. Πρόκειται για είδη που αναπτύχθηκαν ιστορικά σε υγρές και βαλτώδεις περιοχές, αποκλείοντας την παρουσία ασβεστίου στο έδαφος, προτιμώντας μόνο όξινα, τυρφώδη εδάφη.

Μια άλλη μέθοδος που δοκιμάσαμε είναι η μελέτη της κατάστασης των σημύδων ως δεικτών αλατότητας του εδάφους σε αστικές συνθήκες. Τέτοια φυτοένδειξη πραγματοποιείται από τις αρχές Ιουλίου έως τον Αύγουστο. Η περονόσπορη συναντάται στους δρόμους και στη δασώδη περιοχή της πόλης. Η ζημιά στο φύλλωμα της σημύδας υπό τη δράση του αλατιού που χρησιμοποιείται για την τήξη του πάγου εκδηλώνεται ως εξής: εμφανίζονται φωτεινές κίτρινες, ανομοιόμορφα τοποθετημένες οριακές ζώνες, στη συνέχεια η άκρη του φύλλου πεθαίνει και η κίτρινη ζώνη μετακινείται από την άκρη στη μέση και τη βάση του φύλλου .

Έχουμε πραγματοποιήσει έρευνα για τα φύλλα της σημύδας, καθώς και την τέφρα του βουνού. Ως αποτέλεσμα της μελέτης, βρέθηκε οριακή χλώρωση των φύλλων, εγκλείσματα κουκκίδων. Αυτό υποδηλώνει ζημιά 2 βαθμού (μικρή). Το αποτέλεσμα αυτής της εκδήλωσης είναι η εισαγωγή αλατιού για να λιώσει ο πάγος.

Η ανάλυση της σύστασης των ειδών της χλωρίδας στο πλαίσιο του προσδιορισμού των χημικών στοιχείων και της οξύτητας του εδάφους υπό συνθήκες περιβαλλοντικής παρακολούθησης λειτουργεί ως μια προσιτή και απλούστερη μέθοδος φυτοένδειξης.

Συμπερασματικά, σημειώνουμε ότι τα φυτά αποτελούν σημαντικά αντικείμενα βιοένδειξης της ρύπανσης του οικοσυστήματος και η μελέτη των μορφολογικών τους χαρακτηριστικών στην αναγνώριση της οικολογικής κατάστασης είναι ιδιαίτερα αποτελεσματική και προσβάσιμη εντός της πόλης και των περιχώρων της.

4. Συμπεράσματα και προβλέψεις:

1. Στην επικράτεια της πόλης, η μέθοδος της φυτοένδειξης και της λειχηνικής ένδειξης αποκάλυψε ελαφρά ατμοσφαιρική ρύπανση.

2. Στο έδαφος της πόλης αποκαλύφθηκαν όξινα εδάφη με τη μέθοδο φυτοενδείξεων. Σε παρουσία όξινων εδαφών, για να βελτιώσετε τη γονιμότητα, χρησιμοποιήστε ασβέστη κατά βάρος (υπολογισμένη μέθοδος), προσθέστε αλεύρι δολομίτη.

3. Στην επικράτεια της πόλης αποκαλύφθηκε ελαφρά ρύπανση (αλάτωση) του εδάφους με μείγματα αλάτων κατά του παγώματος του δρόμου.

4. Ένα από τα πολύπλοκα προβλήματα της βιομηχανίας είναι η αξιολόγηση της πολύπλοκης επίδρασης διαφόρων ρύπων και των ενώσεων τους στο περιβάλλον. Από αυτή την άποψη, είναι εξαιρετικά σημαντικό να αξιολογηθεί η υγεία των οικοσυστημάτων και των μεμονωμένων ειδών χρησιμοποιώντας βιοδείκτες. Μπορούμε να προτείνουμε τα ακόλουθα ως βιοδείκτες για την παρακολούθηση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και σε αστικές περιοχές:

➢ Φυλλώδης λειχήνας Υπόυμνη διογκωμένη, η οποία είναι πιο ευαίσθητη σε όξινους ρύπους, διοξείδιο του θείου, βαρέα μέταλλα.

➢ Κατάσταση πευκοβελόνων για βιοένδειξη ρύπανσης αερίων και καπνού.

5. Ως βιοδείκτες που επιτρέπουν την αξιολόγηση της οξύτητας του εδάφους και την παρακολούθηση της ρύπανσης του εδάφους σε βιομηχανικές εγκαταστάσεις και σε αστικές περιοχές, μπορούμε να προτείνουμε:

➢ Αστικά είδη φυτών: κόκκινο τριφύλλι, κριθάρι με χαίτη για τον προσδιορισμό όξινων εδαφών οξεόφιλου επιπέδου. Σε μικρή απόσταση από την πόλη, τέτοια εδάφη αποδεικνύονται από είδη αγριόχοιρων, βακκίνια ελών, λοβό.

➢ Η σημύδα ως βιοδείκτης ανθρωπογενούς αλατότητας του εδάφους.

5. Η ευρεία χρήση της μεθόδου βιοενδείξεων από τις επιχειρήσεις θα καταστήσει δυνατή την ταχύτερη και αξιόπιστη αξιολόγηση της ποιότητας του φυσικού περιβάλλοντος και, σε συνδυασμό με μεθόδους οργάνων, θα καταστεί ουσιαστικός κρίκος στο σύστημα βιομηχανικής περιβαλλοντικής παρακολούθησης (EM) του βιομηχανικές εγκαταστάσεις.

Κατά την εφαρμογή συστημάτων βιομηχανικής περιβαλλοντικής παρακολούθησης, είναι σημαντικό να λαμβάνονται υπόψη οικονομικοί παράγοντες. Το κόστος των οργάνων και της συσκευής για TEM μόνο για έναν γραμμικό σταθμό συμπίεσης είναι 560 χιλιάδες ρούβλια

Προστασία των ζώων

Δεν είναι μυστικό για κανέναν ότι ολόκληρος ο κόσμος είναι πλέον ένα τρομερό περιβάλλον. Βλάπτει τα πάντα - ανθρώπους, ζώα και γενικά ολόκληρο τον κόσμο των ζώων. Ούτε τα δάση του Αμαζονίου ούτε η τάιγκα της Σιβηρίας μπορούν να αντιμετωπίσουν τις επιβλαβείς εκπομπές.

Λόγω κακής οικολογίας, αρχίζει η μετάλλαξη των ζώων. Στα ανοικτά των ακτών της Ιαπωνίας, βρήκαν ένα καλαμάρι 50 κιλών. Μετάλλαξη καγκουρό εμφανίστηκε στο Μεξικό. Άρχισαν να έχουν κεφάλι σκύλου και μεγάλους κυνόδοντες. Και στα Βόρεια Ουράλια, τα βοοειδή άρχισαν να πεθαίνουν. Όλες αυτές οι μεταλλάξεις έχουν αρνητικό αντίκτυπο όχι μόνο στα ζώα, αλλά και στους ανθρώπους.

Η ατμοσφαιρική ρύπανση προκαλεί φθορίωση στα ζώα. Πρόκειται για μια χρόνια δηλητηρίαση που προκαλείται από την ατμοσφαιρική ρύπανση με ενώσεις φθορίου. Φθοριούχες ενώσεις έχουν επίσης εντοπιστεί στο νερό και στα ζωικά τρόφιμα. Μεταξύ των ζώων, η φθορίωση προσβάλλει τα πρόβατα και τα βοοειδή.

Η μόλυνση των βοσκοτόπων από τέτοιες ενώσεις είναι αρκετοί παράγοντες. Πρόκειται για μια φυσική σκόνη εδάφους που παρατηρείται σε ορισμένες περιοχές. Πρόκειται για αέρια και σκονισμένα απόβλητα επιχειρήσεων, καθώς και για καύση άνθρακα. Οι σύγχρονες επιχειρήσεις που παράγουν σμάλτο, τσιμέντο, αλουμίνιο και φωσφορικό οξύ περιέχουν ενώσεις φθορίου, συμπεριλαμβανομένου του υδροφθορίου.

Τα ζώα γενικά βιώνουν άγχος όταν οι παράμετροι του φυσικού περιβάλλοντος αλλάζουν δραματικά. Ακόμη και σε χαμηλό επίπεδο ρύπανσης, εμφανίζεται πάντα μια αρνητική αντίδραση στη ρύπανση. Η αντίδραση επηρεάζει τα μοριακά-γενετικά θεμέλια στο σώμα, δείχνει τα χαρακτηριστικά της ηθολογίας και της οντογένεσης στα ζώα και επίσης αλλάζει τα χαρακτηριστικά των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των ειδών.

Η ακτινοβολία επηρεάζει επίσης αρνητικά τον κόσμο των ζώων. Κατά τη διάρκεια των δοκιμών πυρηνικών όπλων, ραδιενεργές εκκρίσεις απελευθερώνονται στον ατμοσφαιρικό αέρα. Η ακτινοβολία επηρεάζει τα ζώα με τον ίδιο τρόπο όπως τους ανθρώπους. Οι ραδιενεργές καταρροές καταλήγουν στα τρόφιμα. Πρώτα, η βροχόπτωση από το έδαφος εισέρχεται στα φυτά, και εκεί συσσωρεύεται και καταναλώνεται από τα ζώα. Επί του παρόντος, μια τέτοια μόλυνση είναι αμελητέα, αλλά δεν υπάρχουν αρκετές πληροφορίες σχετικά με το αποτέλεσμα της κατανάλωσης τροφίμων με ραδιενεργά στοιχεία. Η σύγχρονη περαιτέρω έρευνα είναι ζωτικής σημασίας.

Τα απόβλητα βιομηχανικά και οικιακά νερά υποβάλλονται σε μηχανική, βιολογική και φυσική επεξεργασία. Οι ουσίες που περιέχονται στα λύματα επηρεάζουν επίσης αρνητικά τον κόσμο των ζώων.

Η σύγχρονη οικολογία έχει ολοένα και περισσότερο επιζήμια επίδραση στους ανθρώπους, στον κόσμο των ζώων και των φυτών. Γι' αυτό είναι απαραίτητο να διαφυλάξουμε τη φύση. Η οργάνωση των αποθεμάτων συμβάλλει στη διατήρηση της άγριας ζωής. Τα σπάνια και απειλούμενα είδη προστατεύονται αξιόπιστα. Επιπλέον, διατηρεί εξημερωμένα άγρια ​​ζώα με πολύτιμες ιδιότητες. Τα καταφύγια ασχολούνται επίσης με την επανεγκατάσταση εξαφανισμένων ζώων, εμπλουτίζοντας έτσι την τοπική πανίδα.

Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα

Ανώτατη Επαγγελματική Εκπαίδευση

Κρατικό Πανεπιστήμιο Vyatka

Τμήμα Βιολογίας

Τμήμα Μικροβιολογίας

Περίληψη με θέμα:

Τα φυτά και τα ζώα είναι δείκτες περιβαλλοντικής ρύπανσης

Kirov, 2010

Εισαγωγή

Πρόσφατα, οι παρατηρήσεις των αλλαγών στην κατάσταση του περιβάλλοντος που προκαλούνται από ανθρωπογενή αίτια έχουν γίνει πολύ σχετικές. Το σύστημα αυτών των παρατηρήσεων και προβλέψεων είναι η ουσία της περιβαλλοντικής παρακολούθησης. Για τους σκοπούς αυτούς, χρησιμοποιείται και χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο μια μάλλον αποτελεσματική και φθηνή μέθοδος παρακολούθησης του περιβάλλοντος - βιοένδειξη, δηλ. τη χρήση ζωντανών οργανισμών για την αξιολόγηση της κατάστασης του περιβάλλοντος.

Οι συνέπειες της περιβαλλοντικής ρύπανσης αντικατοπτρίζονται στην εμφάνιση των φυτών. Στα φυτά υπό την επίδραση επιβλαβών ουσιών, ο αριθμός των στομάτων, το πάχος της επιδερμίδας, η πυκνότητα της εφηβείας αυξάνεται, αναπτύσσεται χλώρωση και νέκρωση των φύλλων και πρώιμη πτώση των φύλλων. Ορισμένα φυτά είναι πιο ευαίσθητα στη φύση και τον βαθμό της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Αυτό σημαίνει ότι μπορούν να χρησιμεύσουν ως ζωντανοί δείκτες της κατάστασης του περιβάλλοντος. Επί του παρόντος, έχει αναπτυχθεί η έννοια της ολοκληρωμένης περιβαλλοντικής παρακολούθησης του φυσικού περιβάλλοντος, αναπόσπαστο μέρος της οποίας είναι η βιολογική παρακολούθηση. Οι μονάδες δείκτες μπορούν να χρησιμοποιηθούν τόσο για τον εντοπισμό μεμονωμένων ατμοσφαιρικών ρύπων όσο και για την αξιολόγηση της ποιότητας του φυσικού περιβάλλοντος. Έχοντας εντοπίσει την παρουσία συγκεκριμένων ρύπων στον αέρα από την κατάσταση των φυτών, αρχίζουν να μετρούν την ποσότητα αυτών των ουσιών με διάφορες μεθόδους, για παράδειγμα, δοκιμή φυτών σε εργαστηριακές συνθήκες.

Σε επίπεδο ειδών και κοινότητας, η κατάσταση του φυσικού περιβάλλοντος μπορεί να κριθεί με δείκτες της παραγωγικότητας των φυτών. Δείκτες παρουσίας διοξειδίου του θείου είναι οι λειχήνες και τα κωνοφόρα, που επηρεάζονται περισσότερο από τη ρύπανση. Σε πολλές βιομηχανικές πόλεις γύρω από τα εργοστάσια υπάρχουν ζώνες όπου οι λειχήνες απουσιάζουν καθόλου - "έρημοι λειχήνων". Οι πευκοβελόνες σχηματίζουν ένα παχύτερο στρώμα κεριού στην επιφάνειά τους, όσο μεγαλύτερη είναι η συγκέντρωση ή τόσο μεγαλύτερη είναι η επίδραση του διοξειδίου του θείου σε αυτό. Σε αυτή τη βάση, αναπτύχθηκε μια μέθοδος για την ένδειξη σε μια ατμόσφαιρα όξινου αερίου - η "δοκιμή θολώματος Hertel". Ένα άλλο σημάδι της επίδρασης του διοξειδίου του θείου στα φυτά είναι η μείωση του pH του περιεχομένου των κυττάρων.

Όλο το σύμπλεγμα περιβαλλοντικών παραγόντων (θερμοκρασία αέρα και εδάφους, διαθεσιμότητα υγρασίας, pH του περιβάλλοντος, ρύπανση του εδάφους και του αέρα με μέταλλα) επηρεάζει τη βιοσύνθεση των χρωστικών, αλλάζοντας το χρώμα διαφόρων τμημάτων του φυτού. Αυτός ο βιοδείκτης μπορεί να είναι ο πιο κατατοπιστικός.

Μελέτες που έγιναν σε ξυλώδη φυτά έχουν δείξει ότι τα βαρέα μέταλλα μπορούν να συσσωρευτούν στα φυτά και η περιεκτικότητά τους μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την αξιολόγηση της οικολογικής κατάστασης της περιοχής. Η ρύπανση με χαλκό επηρεάζει την ανάπτυξη των φυτών, ο ψευδάργυρος οδηγεί στο θάνατο των φύλλων στα φυτά, το κοβάλτιο οδηγεί σε ανώμαλη ανάπτυξη κ.λπ. Δείκτες της παρουσίας φθορίου είναι τα ευαίσθητα φυτά που το συσσωρεύουν και αντιδρούν σε αυτό το φυτοτοξικό με νέκρωση των φύλλων (γλαδιόλα, φρέζια).

Αυτά τα παραδείγματα δείχνουν ότι οι κτηνοτρόφοι μπορούν να κάνουν πολλά για να δημιουργήσουν βιοδείκτες διαφόρων τύπων ρύπανσης. Οι ευπαθείς εγκαταστάσεις μπορούν να αντικαταστήσουν τον ακριβό εξοπλισμό ανάλυσης αερίων. Ένας τέτοιος «αναλυτής αερίων» θα είναι διαθέσιμος σε όλους.

1. Βιολογικοί δείκτες

(B.i.) - οργανισμοί που ανταποκρίνονται στις περιβαλλοντικές αλλαγές με την παρουσία ή την απουσία τους, αλλαγές στην εμφάνιση, τη χημική σύνθεση, τη συμπεριφορά.

Στην περιβαλλοντική παρακολούθηση της ρύπανσης, η χρήση B.i. Συχνά παρέχει πιο πολύτιμες πληροφορίες από μια άμεση εκτίμηση της ρύπανσης από συσκευές, αφού ο B.i. αντιδρούν άμεσα σε όλο το σύμπλεγμα της ρύπανσης. Επιπλέον, έχοντας<памятью>, B.i. οι αντιδράσεις τους αντικατοπτρίζουν τη ρύπανση για μεγάλο χρονικό διάστημα. Στα φύλλα των δέντρων, όταν η ατμόσφαιρα είναι μολυσμένη, εμφανίζονται νεκρώσεις (περιοχές που πεθαίνουν). Η παρουσία ορισμένων ειδών ανθεκτικών στη ρύπανση και η απουσία μη ανθεκτικών ειδών (π.χ. λειχήνες) καθορίζουν το επίπεδο της αστικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης.

Όταν χρησιμοποιείτε το Β. και. η ικανότητα ορισμένων ειδών να συσσωρεύουν ρύπους παίζει σημαντικό ρόλο. Οι συνέπειες του ατυχήματος στον πυρηνικό σταθμό του Τσερνομπίλ καταγράφηκαν στη Σουηδία κατά την ανάλυση λειχήνων. Η σημύδα και η λεύκη μπορούν να σηματοδοτήσουν αυξημένη περιεκτικότητα σε βάριο και στρόντιο στο περιβάλλον από αφύσικα πράσινα φύλλα. Ομοίως, στην περιοχή διασποράς ουρανίου γύρω από τα κοιτάσματα, τα πέταλα ιτιάς γίνονται λευκά (συνήθως ροζ), τα βατόμουρα γίνονται λευκά τα σκούρα μπλε φρούτα κ.λπ.

Για τον εντοπισμό διαφορετικών ρύπων, χρησιμοποιούνται διαφορετικοί τύποι βιολογικών παραγόντων: για γενική ρύπανση - λειχήνες και βρύα, για ρύπανση με βαρέα μέταλλα - δαμάσκηνα και φασόλια, διοξείδιο του θείου - έλατο και μηδική, αμμωνία - ηλίανθος, υδρόθειο - σπανάκι και μπιζέλια, πολυκυκλικά αρωματικοί υδρογονάνθρακες (PAH) - ευαίσθητοι, κ.λπ.

Το λεγομενο<живые приборы>- φυτά δείκτη φυτεμένα σε σπορεία, τοποθετημένα σε δοχεία καλλιέργειας ή σε ειδικά κουτιά (στην τελευταία περίπτωση χρησιμοποιούνται βρύα, κουτιά με τα οποία ονομάζονται βριόμετρα).<Живые приборы>εγκατεστημένο στα πιο μολυσμένα σημεία της πόλης.

Κατά την αξιολόγηση της ρύπανσης των υδάτινων οικοσυστημάτων ως B.i. Μπορούν να χρησιμοποιηθούν ανώτερα φυτά ή μικροσκοπικά φύκια, οργανισμοί ζωοπλαγκτού (infusoria-shoes) και ζωοβένθος (μαλάκια κ.λπ.). Στην κεντρική Ρωσία, σε υδάτινα σώματα, όταν το νερό είναι μολυσμένο, φυτρώνουν κηρόχορτο, πλωτό ζιβάγκο, και σε καθαρό νερό - βατραχοκάρδαμο και σαλβίνια.

Με τη βοήθεια του Β. και. είναι δυνατόν να αξιολογηθεί η αλατότητα του εδάφους, η ένταση της βόσκησης, η αλλαγή του καθεστώτος υγρασίας κ.λπ. Στην περίπτωση αυτή, όπως ο B.i. πιο συχνά χρησιμοποιείται ολόκληρη η σύνθεση της φυτοκένωσης. Κάθε είδος φυτού έχει ορισμένα όρια κατανομής (ανοχής) για κάθε περιβαλλοντικό παράγοντα και επομένως το ίδιο το γεγονός της κοινής ανάπτυξής τους μας επιτρέπει να αξιολογήσουμε πλήρως τους περιβαλλοντικούς παράγοντες.

Οι δυνατότητες εκτίμησης του περιβάλλοντος ανά βλάστηση μελετώνται από ειδικό κλάδο της βοτανικής – γεωβοτανικής δείκτη. Η κύρια μέθοδος είναι η χρήση οικολογικών ζυγαριών, δηλαδή ειδικών πινάκων, στους οποίους για κάθε είδος τα όρια κατανομής του υποδεικνύονται από παράγοντες υγρασίας, εδαφικού πλούτου, αλατότητας, βόσκησης κ.λπ. Στη Ρωσία, οι οικολογικές κλίμακες συντάχθηκαν από τον L. G. Ramensky .

Η χρήση των δέντρων ως B.i έχει γίνει ευρέως διαδεδομένη. την κλιματική αλλαγή και το επίπεδο της περιβαλλοντικής ρύπανσης. Το πάχος των ετήσιων δακτυλίων λαμβάνεται υπόψη: σε χρόνια που υπήρχαν λίγες βροχοπτώσεις ή αυξανόταν η συγκέντρωση ρύπων στην ατμόσφαιρα, σχηματίστηκαν στενοί δακτύλιοι. Έτσι, μπορεί κανείς να δει μια αντανάκλαση της δυναμικής των περιβαλλοντικών συνθηκών στην κοπή του πριονιού κορμού.

1.2 Βιολογικός έλεγχος του περιβάλλοντος

Ο βιολογικός έλεγχος του περιβάλλοντος περιλαμβάνει δύο κύριες ομάδες μεθόδων: βιοένδειξη και βιοδοκιμή. Η χρήση φυτών, ζώων, ακόμη και μικροοργανισμών ως βιοδείκτες επιτρέπει τη βιοπαρακολούθηση του αέρα, του νερού και του εδάφους.

Βιοένδειξη ( βιοένδειξη ) – ανίχνευση και προσδιορισμός σημαντικών περιβαλλοντικά φυσικών και ανθρωπογενών φορτίων με βάση τις αντιδράσεις των ζωντανών οργανισμών σε αυτά απευθείας στον βιότοπό τους. Οι βιολογικοί δείκτες έχουν χαρακτηριστικά που είναι χαρακτηριστικά ενός συστήματος ή διαδικασίας, βάσει των οποίων πραγματοποιείται ποιοτική ή ποσοτική αξιολόγηση των τάσεων στις αλλαγές, προσδιορισμός ή αξιολόγηση ταξινόμησης της κατάστασης των οικολογικών συστημάτων, διεργασιών και φαινομένων. Επί του παρόντος, μπορεί να θεωρηθεί γενικά αποδεκτό ότι ο κύριος δείκτης της αειφόρου ανάπτυξης είναι τελικά η ποιότητα του περιβάλλοντος.

Βιοδοκιμές ( βιοδοκιμασία ) - τη διαδικασία για τον προσδιορισμό της τοξικότητας του περιβάλλοντος με τη χρήση αντικειμένων δοκιμής που σηματοδοτούν κίνδυνο, ανεξάρτητα από ποιες ουσίες και σε ποιο συνδυασμό προκαλούν αλλαγές στις ζωτικές λειτουργίες στα αντικείμενα δοκιμής. Για την αξιολόγηση των περιβαλλοντικών παραμέτρων, χρησιμοποιούνται τυποποιημένες αντιδράσεις ζωντανών οργανισμών (μεμονωμένων οργάνων, ιστών, κυττάρων ή μορίων). Το αντικείμενο απομακρύνεται από τον βιότοπο και πραγματοποιείται η απαραίτητη ανάλυση στο εργαστήριο.

Αν και οι προσεγγίσεις είναι πολύ κοντινές ως προς τον απώτερο στόχο της έρευνας, πρέπει να θυμόμαστε ότι η βιοδοκιμή πραγματοποιείται σε επίπεδο μορίου, κυττάρου ή οργανισμού και χαρακτηρίζει τις πιθανές συνέπειες της περιβαλλοντικής ρύπανσης για τους βιολογικούς οργανισμούς, ενώ πραγματοποιείται βιοένδειξη σε επίπεδο οργανισμού, πληθυσμού και κοινότητας και χαρακτηρίζει, κατά κανόνα, το αποτέλεσμα της ρύπανσης. Τα ζωντανά αντικείμενα είναι ανοιχτά συστήματα μέσω των οποίων υπάρχει ροή ενέργειας και κυκλοφορία ουσιών. Όλοι τους είναι λίγο πολύ κατάλληλοι για σκοπούς βιοπαρακολούθησης.

Τις τελευταίες δεκαετίες, ο έλεγχος της ποιότητας του περιβάλλοντος με χρήση βιολογικών αντικειμένων έχει διαμορφωθεί ως πραγματική επιστημονική και εφαρμοσμένη κατεύθυνση. Παράλληλα, πρέπει να σημειωθεί ότι υπάρχει έλλειψη εκπαιδευτικής βιβλιογραφίας για τα θέματα αυτά και μεγάλη ανάγκη.

1.3 Αρχές οργάνωσης βιολογικής παρακολούθησης

Η οικολογική ποιότητα του ανθρώπινου περιβάλλοντος νοείται ως αναπόσπαστο χαρακτηριστικό του φυσικού περιβάλλοντος που εξασφαλίζει τη διατήρηση της υγείας και την άνετη διαβίωση ενός ατόμου.

Δεδομένου ότι ένα άτομο είναι προσαρμοσμένο και μπορεί άνετα να υπάρξει μόνο σε ένα σύγχρονο βιολογικό περιβάλλον, στα φυσικά οικοσυστήματα, η έννοια της «οικολογικής ποιότητας του περιβάλλοντος» συνεπάγεται τη διατήρηση της οικολογικής ισορροπίας στη φύση (η σχετική σταθερότητα της σύστασης των ειδών των οικοσυστημάτων και η σύνθεση περιβαλλόντων διαβίωσης), που διασφαλίζει την ανθρώπινη υγεία.

Είναι απαραίτητο να γίνει διάκριση μεταξύ των στόχων και των μεθόδων ομαλοποίησης και αξιολόγησης της ποιότητας του ανθρώπινου περιβάλλοντος όσον αφορά τις κύριες φυσικές και χημικές παραμέτρους, αφενός, και την οικολογική πρόβλεψη των μελλοντικών αλλαγών στην κατάσταση του οικοσυστήματος και του ανθρώπου. υγεία σε συνθήκες ανθρωπογενούς πίεσης, από την άλλη.

Για μια γενική εκτίμηση της κατάστασης του περιβάλλοντος και τον προσδιορισμό του μεριδίου συμμετοχής μεμονωμένων πηγών στη ρύπανση του, χρησιμοποιούνται υγειονομικά-υγειονομικά και τοξικολογικά πρότυπα (μέγιστες επιτρεπόμενες συγκεντρώσεις - MPC - ρύποι, μέγιστα επιτρεπτά επίπεδα έκθεσης - MPS). Ωστόσο, για την πρόβλεψη των αποτελεσμάτων της επίδρασης ανθρωπογενών παραγόντων τόσο στα οικοσυστήματα όσο και στην ανθρώπινη υγεία, είναι επίσης απαραίτητο να ληφθούν υπόψη πολλοί δείκτες που χαρακτηρίζουν την απόκριση μεμονωμένων οργανισμών και του οικοσυστήματος στο σύνολό του στις τεχνολογικές επιπτώσεις.

Η ανθρωπογενής ρύπανση επηρεάζει τους ζωντανούς οργανισμούς, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, με διάφορους συνδυασμούς, με πολύπλοκο τρόπο. Η αναπόσπαστη επιρροή τους μπορεί να εκτιμηθεί μόνο από την αντίδραση ζωντανών οργανισμών ή ολόκληρων κοινοτήτων. Η πρόβλεψη της επίδρασης του μολυσμένου νερού, των χημικών προσθέτων στα τρόφιμα ή του μολυσμένου αέρα στον άνθρωπο είναι έγκυρη εάν η αξιολόγηση της τοξικότητας περιλαμβάνει όχι μόνο αναλυτικές μεθόδους, αλλά και βιολογικές διαγνώσεις της επίδρασης του περιβάλλοντος στα ζώα. Επιπλέον, πολλά ξενοβιοτικά (ουσίες ξένες προς τη βιόσφαιρα) συσσωρεύονται στο σώμα, και ως αποτέλεσμα, η παρατεταμένη έκθεση σε ακόμη και χαμηλές συγκεντρώσεις αυτών των ουσιών προκαλεί παθολογικές αλλαγές στο σώμα. Τέλος, είναι γνωστή η παράδοξη επίδραση μικρών δόσεων πολλών βιολογικά δραστικών ενώσεων, όταν οι εξαιρετικά χαμηλές δόσεις (κάτω από το MPC) έχουν ισχυρότερη επίδραση στον οργανισμό από τις μέσες δόσεις και συγκεντρώσεις τους.

Ένας παγκόσμιος δείκτης μιας αλλαγής στην ομοιόσταση ενός ελεγχόμενου οργανισμού είναι η κατάσταση στρες όταν εισέρχεται από ένα «καθαρό» περιβάλλον σε ένα «μολυσμένο».

Στη βιολογία, το άγχος νοείται ως η αντίδραση ενός βιολογικού συστήματος σε ακραίους περιβαλλοντικούς παράγοντες (στρεσογόνους παράγοντες), οι οποίοι, ανάλογα με τη δύναμη, την ένταση, τη στιγμή και τη διάρκεια της έκθεσης, μπορούν να επηρεάσουν περισσότερο ή λιγότερο έντονα το σύστημα.

Η αγχωτική επίδραση του περιβάλλοντος οδηγεί σε απόκλιση των κύριων παραμέτρων του σώματος από το βέλτιστο επίπεδο.

Επί του παρόντος, η αξιολόγηση του βαθμού περιβαλλοντικού κινδύνου πραγματοποιείται παραδοσιακά με τον εντοπισμό μεμονωμένων δυνητικά επιβλαβών ουσιών ή επιδράσεων στο περιβάλλον και τη σύγκριση των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται με τις νομικά καθορισμένες μέγιστες επιτρεπόμενες τιμές για αυτές.

Η εφαρμογή των βασικών αρχών της βιώσιμης ανάπτυξης του πολιτισμού στις σύγχρονες συνθήκες είναι δυνατή μόνο εάν υπάρχουν κατάλληλες πληροφορίες για την κατάσταση του οικοτόπου ως απάντηση στις ανθρωπογενείς επιπτώσεις, που συλλέγονται κατά τη διάρκεια της βιολογικής παρακολούθησης. Η αξιολόγηση της ποιότητας του περιβάλλοντος αποτελεί βασικό καθήκον οποιασδήποτε δραστηριότητας στον τομέα της οικολογίας και της ορθολογικής διαχείρισης της φύσης. Ο ίδιος ο όρος «παρακολούθηση» (από τα αγγλικά. παρακολούθηση - έλεγχος) σημαίνει τη διεξαγωγή δραστηριοτήτων για συνεχή παρακολούθηση, μέτρηση και αξιολόγηση της κατάστασης του περιβάλλοντος.

Τα αντικείμενα παρακολούθησης είναι βιολογικά συστήματα και παράγοντες που τα επηρεάζουν. Ταυτόχρονα, είναι επιθυμητή η ταυτόχρονη καταγραφή των ανθρωπογενών επιπτώσεων στο οικοσύστημα και της βιολογικής απόκρισης στην επίδραση σε ολόκληρο το σύνολο των δεικτών των ζωντανών συστημάτων.

Η θεμελιώδης αρχή της βιολογικής παρακολούθησης είναι η καθιέρωση ενός βέλτιστου - ελέγχου - επιπέδου, οποιαδήποτε απόκλιση από το οποίο υποδηλώνει έκθεση στο στρες. Συνήθως, κατά την αξιολόγηση του βέλτιστου για οποιαδήποτε παράμετρο, τίθεται το ερώτημα εάν αυτές οι συνθήκες θα είναι βέλτιστες και για άλλα χαρακτηριστικά του οργανισμού. Ωστόσο, εάν οι υπό μελέτη παράμετροι χαρακτηρίζουν τις κύριες ιδιότητες του οργανισμού στο σύνολό του, τότε το βέλτιστο επίπεδό τους είναι παρόμοιο. Για παράδειγμα, τέτοιες διαφορετικές και φαινομενικά εντελώς ανεξάρτητες παράμετροι όπως η ασυμμετρία των μορφολογικών χαρακτηριστικών, οι παράμετροι αίματος, η ένταση κατανάλωσης οξυγόνου, ο ρυθμός ανάπτυξης και η συχνότητα των χρωμοσωμικών ανωμαλιών μπορούν να αλλάξουν συγχρονισμένα, όταν, κάτω από ένα συγκεκριμένο φαινόμενο στρες, το πιο κοινό βασικό χαρακτηριστικό ο οργανισμός στην πραγματικότητα αλλάζει - αναπτυξιακή ομοιόσταση.

2. Βιοένδειξη του περιβάλλοντος

2.1 Γενικές αρχές για τη χρήση βιοδεικτών

Βιοδείκτες(από bio και lat. indico - υποδεικνύουν, προσδιορίζουν) - οργανισμοί, η παρουσία, ο αριθμός ή τα χαρακτηριστικά ανάπτυξης των οποίων χρησιμεύουν ως δείκτες φυσικών διεργασιών, συνθηκών ή ανθρωπογενών αλλαγών στον οικοτόπο. Η ενδεικτική τους σημασία καθορίζεται από την οικολογική ανοχή του βιολογικού συστήματος. Μέσα στη ζώνη ανοχής, το σώμα είναι σε θέση να διατηρήσει την ομοιόστασή του. Οποιοσδήποτε παράγοντας, εάν υπερβαίνει τη «ζώνη άνεσης» για έναν δεδομένο οργανισμό, είναι αγχωτικός. Στην περίπτωση αυτή, ο οργανισμός αντιδρά με μια απόκριση ποικίλης έντασης και διάρκειας, η εκδήλωση της οποίας εξαρτάται από το είδος και αποτελεί δείκτη της τιμής δείκτη του. Είναι η απόκριση που προσδιορίζεται με μεθόδους βιοενδείξεων. Το βιολογικό σύστημα ανταποκρίνεται στην επίδραση του περιβάλλοντος στο σύνολό του, και όχι μόνο σε μεμονωμένους παράγοντες, και το εύρος των διακυμάνσεων στη φυσιολογική ανοχή τροποποιείται από την εσωτερική κατάσταση του συστήματος - διατροφικές συνθήκες, ηλικία, γενετικά ελεγχόμενη αντίσταση.

Η πολυετής εμπειρία επιστημόνων από διάφορες χώρες στην παρακολούθηση της κατάστασης του περιβάλλοντος έχει δείξει τα πλεονεκτήματα που έχουν οι δείκτες διαβίωσης:

· υπό συνθήκες χρόνιων ανθρωπογενών φορτίων, μπορούν να ανταποκριθούν ακόμη και σε σχετικά ασθενείς επιπτώσεις λόγω της σωρευτικής επίδρασης. οι αντιδράσεις εκδηλώνονται κατά τη συσσώρευση ορισμένων κρίσιμων τιμών των συνολικών φορτίων δόσης.

· συνοψίζουν τον αντίκτυπο όλων των βιολογικά σημαντικών επιπτώσεων χωρίς εξαίρεση και αντικατοπτρίζουν την κατάσταση του περιβάλλοντος στο σύνολό του, συμπεριλαμβανομένης της ρύπανσης και άλλων ανθρωπογενών αλλαγών.

εξαλείφει την ανάγκη καταγραφής χημικών και φυσικών παραμέτρων που χαρακτηρίζουν την κατάσταση του περιβάλλοντος·

καθορίστε την ταχύτητα των αλλαγών που πραγματοποιούνται·

αποκαλύπτουν τάσεις στην ανάπτυξη του φυσικού περιβάλλοντος·

υποδεικνύουν τους τρόπους και τους τόπους συσσώρευσης σε οικολογικά συστήματα διαφόρων ειδών ρύπανσης και δηλητηρίων, τους πιθανούς τρόπους εισόδου τους στην ανθρώπινη τροφή.

επιτρέπουν να κρίνουμε τον βαθμό επιβλαβούς οποιασδήποτε ουσίας που συνθέτει ο άνθρωπος για την άγρια ​​ζωή και τον εαυτό του, και ταυτόχρονα καθιστά δυνατό τον έλεγχο της δράσης τους.

Υπάρχουν δύο μορφές απόκρισης των ζωντανών οργανισμών που χρησιμοποιούνται για σκοπούς βιοενδείξεων - ειδικόςΚαι μη ειδικός.Στην πρώτη περίπτωση, οι συνεχιζόμενες αλλαγές συνδέονται με τη δράση ενός από τους παράγοντες. Με μη ειδική βιοένδειξη, διάφοροι ανθρωπογενείς παράγοντες προκαλούν τις ίδιες αντιδράσεις.

Ανάλογα με τον τύπο της απόκρισης, οι βιοδείκτες χωρίζονται σε ευαίσθητοςΚαι σωρευτικός.Οι ευαίσθητοι βιοδείκτες αντιδρούν στο στρες με σημαντική απόκλιση από τα πρότυπα ζωής, ενώ οι αθροιστικοί βιοδείκτες συσσωρεύουν ανθρωπογενείς επιπτώσεις, υπερβαίνοντας σημαντικά το φυσιολογικό επίπεδο στη φύση, χωρίς ορατές αλλαγές.

Να είναι τυπικός για δεδομένες συνθήκες.

· έχουν υψηλή αφθονία στον μελετημένο οικοτόπο.

· ζουν σε αυτό το μέρος για πολλά χρόνια, γεγονός που καθιστά δυνατό τον εντοπισμό της δυναμικής της ρύπανσης.

να βρίσκονται σε συνθήκες κατάλληλες για δειγματοληψία·

· Δυνατότητα άμεσης ανάλυσης χωρίς προ-συγκέντρωση δειγμάτων.

να χαρακτηρίζεται από θετική συσχέτιση μεταξύ της συγκέντρωσης ρύπων στον οργανισμό-δείκτη και του αντικειμένου μελέτης·

να χρησιμοποιείται στις φυσικές συνθήκες της ύπαρξής του· »έχουν σύντομη περίοδο οντογένεσης, ώστε να είναι δυνατή η παρακολούθηση της επίδρασης του παράγοντα στις επόμενες γενιές.

Η απόκριση ενός βιοδείκτη σε μια συγκεκριμένη φυσική ή χημική επίδραση πρέπει να εκφράζεται με σαφήνεια, δηλ. συγκεκριμένο, εύκολο στην εγγραφή οπτικά ή με τη βοήθεια οργάνων.

Για βιοένδειξη, είναι απαραίτητο να επιλέξετε τις πιο ευαίσθητες κοινότητες, που χαρακτηρίζονται από το μέγιστο ποσοστό απόκρισης και τη σοβαρότητα των παραμέτρων. Για παράδειγμα, στα υδάτινα οικοσυστήματα, οι πιο ευαίσθητες είναι οι πλαγκτονικές κοινότητες, οι οποίες ανταποκρίνονται γρήγορα στις περιβαλλοντικές αλλαγές λόγω του σύντομου κύκλου ζωής και του υψηλού ρυθμού αναπαραγωγής. Οι βενθικές κοινότητες, όπου οι οργανισμοί έχουν αρκετά μεγάλο κύκλο ζωής, είναι πιο συντηρητικές: συμβαίνουν ανακατατάξεις σε αυτές κατά τη διάρκεια μακροχρόνιας χρόνιας ρύπανσης, οδηγώντας σε μη αναστρέψιμες διεργασίες.

Οι μέθοδοι βιοένδειξης που μπορούν να χρησιμοποιηθούν στη μελέτη ενός οικοσυστήματος περιλαμβάνουν την ταυτοποίηση σπάνιων και απειλούμενων ειδών στην υπό μελέτη περιοχή. Ο κατάλογος τέτοιων οργανισμών, στην πραγματικότητα, είναι ένα σύνολο ειδών δεικτών που είναι πιο ευαίσθητα στις ανθρωπογενείς επιπτώσεις.

2.2 Χαρακτηριστικά της χρήσης των φυτών ως βιοδεικτών

Με τη βοήθεια των φυτών είναι δυνατή η βιοένδειξη όλων των φυσικών περιβαλλόντων. Τα φυτά δείκτες χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της μηχανικής και όξινης σύστασης των εδαφών, της γονιμότητας, της υγρασίας και της αλατότητάς τους, του βαθμού ανοργανοποίησης των υπόγειων υδάτων και του βαθμού ρύπανσης του ατμοσφαιρικού αέρα από αέριες ενώσεις, καθώς και για τον προσδιορισμό των τροφικών ιδιοτήτων των υδάτινων σωμάτων και των βαθμό ρύπανσης τους με ρύπους. Για παράδειγμα, η περιεκτικότητα του εδάφους σε μόλυβδο υποδεικνύεται από τα είδη της φέσουας (Φεστούκα ovina κ.λπ.), λυγισμένο (Αγρόστης tenuis και τα λοιπά.); ψευδάργυρος - είδη βιολέτας ( Βιόλα τρίχρωμη σημαία κ.λπ.), γιαρούτκι (Τλάσπι alpestre και τα λοιπά.); χαλκό και κοβάλτιο - ρητίνες (Silene vulgaris κ.λπ.), πολλά δημητριακά και βρύα.

Οι ευαίσθητοι φυτοδείκτες υποδεικνύουν την παρουσία ενός ρύπου στον αέρα ή το έδαφος από πρώιμες μορφολογικές αντιδράσεις - αλλαγή στο χρώμα των φύλλων (εμφάνιση χλώρωσης, κίτρινο, καφέ ή χάλκινο χρώμα), διάφορες μορφές νέκρωσης, πρόωρο μαρασμό και πτώση των φύλλων. Στα πολυετή φυτά, οι προσμείξεις προκαλούν αλλαγές στο μέγεθος, το σχήμα, τον αριθμό των οργάνων, την κατεύθυνση της ανάπτυξης των βλαστών ή αλλαγές στη γονιμότητα. Τέτοιες αντιδράσεις είναι συνήθως μη ειδικές.

Ο B. V. Vinogradov ταξινόμησε τα σημάδια-δείκτες των φυτών ως χλωριδικά, φυσιολογικά, μορφολογικά και φυτοκενωτικά. Τα χλωριδικά χαρακτηριστικά είναι διαφορές στη σύσταση της βλάστησης των περιοχών που μελετήθηκαν, που σχηματίζονται ως αποτέλεσμα ορισμένων περιβαλλοντικών συνθηκών. Τόσο η παρουσία όσο και η απουσία ενός είδους είναι ενδεικτικές. Τα φυσιολογικά χαρακτηριστικά περιλαμβάνουν χαρακτηριστικά του μεταβολισμού των φυτών, ανατομικά και μορφολογικά χαρακτηριστικά - χαρακτηριστικά εσωτερικής και εξωτερικής δομής, διάφορες αναπτυξιακές ανωμαλίες και νεοπλάσματα, φυτοκενωτικά χαρακτηριστικά - χαρακτηριστικά της δομής της φυτικής κάλυψης: αφθονία και διασπορά φυτικών ειδών, στρωματοποίηση, μωσαϊκό, βαθμός της εγγύτητας.

Πολύ συχνά, για σκοπούς βιοενδείξεων, χρησιμοποιούνται διάφορες ανωμαλίες ανάπτυξης και ανάπτυξης των φυτών - αποκλίσεις από τα γενικά πρότυπα. Οι επιστήμονες τα συστηματοποίησαν σε τρεις κύριες ομάδες, που σχετίζονται με: (1) αναστολή ή διέγερση της φυσιολογικής ανάπτυξης (νανισμός και γιγαντισμός). (2) με παραμορφώσεις στελεχών, φύλλων, ριζών, καρπών, λουλουδιών και ταξιανθιών. (3) με την εμφάνιση νεοπλασμάτων (αυτή η ομάδα ανωμαλιών ανάπτυξης περιλαμβάνει και όγκους).

Ο γιγαντισμός και ο νανισμός θεωρούνται παραμορφώσεις από πολλούς ερευνητές. Για παράδειγμα, η περίσσεια χαλκού στο έδαφος μειώνει το μισό μέγεθος της παπαρούνας της Καλιφόρνια και η περίσσεια μολύβδου οδηγεί σε νανισμό της πίσσας.

Για τους σκοπούς της βιοένδειξης, ενδιαφέρουν οι ακόλουθες παραμορφώσεις των φυτών:

· γοητεία -κορδέλα ισοπέδωση και σύντηξη μίσχων, ριζών και μίσχων.

· είδος υφάσματοςλουλούδια στα οποία οι στήμονες μετατρέπονται σε πέταλα.

· πολλαπλασιασμός -βλάστηση λουλουδιών και ταξιανθιών.

· θαλάσσιο squirt- φύλλα σε σχήμα χοάνης, σε σχήμα κυπέλλου και σωληνοειδή σε φυτά με ελασματοειδή φύλλα.

· μείωση- αντίστροφη ανάπτυξη των φυτικών οργάνων, εκφυλισμός.

· φιλομορφία- νηματοειδής μορφή της λεπίδας του φύλλου.

· φυλλόδιοστήμονες - η μετατροπή τους σε επίπεδο σχηματισμό σε σχήμα φύλλου.

Η βιοπαρακολούθηση μπορεί να πραγματοποιηθεί παρατηρώντας μεμονωμένα φυτά-δείκτες, έναν πληθυσμό ενός συγκεκριμένου είδους και την κατάσταση της φυτοκένωσης στο σύνολό της. Σε επίπεδο είδους, συνήθως παράγεται μια συγκεκριμένη ένδειξη ενός μόνο ρύπου και σε επίπεδο πληθυσμού ή φυτοκένωσης, η γενική κατάσταση του φυσικού περιβάλλοντος.

2.3 Χαρακτηριστικά της χρήσης ζώων ως βιοδεικτών

Τα σπονδυλωτά χρησιμεύουν επίσης ως καλοί δείκτες της κατάστασης του περιβάλλοντος λόγω των ακόλουθων χαρακτηριστικών:

· Όντας καταναλωτές, βρίσκονται σε διαφορετικά τροφικά επίπεδα οικοσυστημάτων και συσσωρεύουν ρύπους μέσω των τροφικών αλυσίδων.

έχουν ενεργό μεταβολισμό, ο οποίος συμβάλλει στην ταχεία εκδήλωση της επίδρασης αρνητικών περιβαλλοντικών παραγόντων στο σώμα.

· έχουν καλά διαφοροποιημένους ιστούς και όργανα που έχουν διαφορετική ικανότητα συσσώρευσης τοξικών ουσιών και διφορούμενη φυσιολογική απόκριση, η οποία επιτρέπει στον ερευνητή να έχει ένα ευρύ φάσμα δοκιμών σε επίπεδο ιστών, οργάνων και λειτουργιών.

· Οι πολύπλοκες προσαρμογές των ζώων στις περιβαλλοντικές συνθήκες και οι σαφείς συμπεριφορικές αντιδράσεις είναι πιο ευαίσθητες στις ανθρωπογενείς αλλαγές, γεγονός που καθιστά δυνατή την άμεση παρατήρηση και ανάλυση των ταχέων αντιδράσεων στην κρούση.

Ζώα με σύντομο αναπτυξιακό κύκλο και πολυάριθμους απογόνους μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη διεξαγωγή μιας σειράς μακροπρόθεσμων παρατηρήσεων και τον εντοπισμό του αντίκτυπου του παράγοντα στις επόμενες γενιές. για μακρόβια ζώα, μπορούν να επιλεγούν ιδιαίτερα ευαίσθητες δοκιμές σύμφωνα με ιδιαίτερα ευάλωτα στάδια οντογένεσης.

Το κύριο πλεονέκτημα της χρήσης σπονδυλωτών ως βιοδεικτών έγκειται στη φυσιολογική τους εγγύτητα με τον άνθρωπο. Τα κύρια μειονεκτήματα σχετίζονται με την πολυπλοκότητα της ανίχνευσής τους στη φύση, τη σύλληψη, την αναγνώριση των ειδών, καθώς και τη διάρκεια των μορφο-ανατομικών παρατηρήσεων. Επιπλέον, τα πειράματα σε ζώα είναι συχνά ακριβά και απαιτούν πολλαπλές επαναλήψεις για να ληφθούν στατιστικά αξιόπιστα συμπεράσματα.

Η αξιολόγηση και η πρόβλεψη της κατάστασης του φυσικού περιβάλλοντος με τη συμμετοχή των σπονδυλωτών πραγματοποιείται σε όλα τα επίπεδα της οργάνωσής τους. Σε οργανικό επίπεδο, με τη βοήθεια συγκριτικής ανάλυσης, αξιολογούνται μορφο-ανατομικές, συμπεριφορικές και φυσιολογικές-βιοχημικές παράμετροι.

Οι μορφοανατομικοί δείκτες περιγράφουν τα χαρακτηριστικά των εξωτερικών και εσωτερικών δομών των ζώων και την αλλαγή τους υπό την επίδραση ορισμένων παραγόντων (αποχρωματισμός, αλλαγές στο δέρμα, δομή ιστού και θέση οργάνων, εμφάνιση παραμορφώσεων, όγκων και άλλες παθολογικές εκδηλώσεις).

Οι συμπεριφορικές και οι φυσιολογικές-βιοχημικές παράμετροι είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στις αλλαγές στο εξωτερικό περιβάλλον. Οι τοξικές ουσίες, που διεισδύουν στα οστά ή στο αίμα των σπονδυλωτών, επηρεάζουν άμεσα τις λειτουργίες που εξασφαλίζουν τη ζωτική δραστηριότητα. Ακόμη και με μια στενά ειδική επίδραση μιας τοξικής ουσίας σε μια συγκεκριμένη λειτουργία, οι μετατοπίσεις της αντανακλώνται στην κατάσταση ολόκληρου του οργανισμού λόγω της διασύνδεσης των ζωτικών διεργασιών. Η παρουσία τοξικών ουσιών εκδηλώνεται αρκετά ξεκάθαρα στην παραβίαση του ρυθμού της αναπνοής, των καρδιακών συσπάσεων, της ταχύτητας πέψης, του ρυθμού των εκκρίσεων και της διάρκειας των κύκλων αναπαραγωγής.

Για να είναι δυνατή η σύγκριση του υλικού που συλλέγεται από διαφορετικούς ερευνητές σε διαφορετικές περιοχές, το σύνολο των ειδών δεικτών θα πρέπει να είναι ομοιόμορφο και μικρό. Ακολουθούν ορισμένα κριτήρια για την καταλληλότητα διαφορετικών ειδών θηλαστικών για βιοενδεικτικές μελέτες:

· ανήκουν σε διαφορετικά μέρη της τροφικής αλυσίδας - φυτοφάγα, εντομοφάγα, αρπακτικά θηλαστικά.

Εγκατάσταση ή έλλειψη μεγάλων μεταναστεύσεων.

· ευρεία περιοχή διανομής (σχετικά υψηλή ευρυτοπία), δηλ. αυτό το κριτήριο αποκλείει τη χρήση ενδημικών ως δεικτών δοκιμής.

· Ανήκουν σε φυσικές κοινότητες: το κριτήριο αποκλείει τα συνανθρωπικά είδη που τρέφονται κοντά σε ανθρώπινες κατοικίες και χαρακτηρίζουν ανεπαρκώς τη σύνθεση μικροστοιχείων της ρύπανσης σε μια δεδομένη περιοχή.

· η αφθονία των ειδών θα πρέπει να παρέχει επαρκές υλικό για ανάλυση.

· Απλότητα και προσβασιμότητα των μεθόδων απόκτησης ειδών.

Αναλύοντας, σύμφωνα με αυτά τα κριτήρια, εκπροσώπους όλων των τάξεων θηλαστικών που βρίσκονται στην επικράτεια των χωρών της ΚΑΚ, μπορεί κανείς να σταθεί σε επτά είδη: την κοινή γριούλα (Πληγές areneus), Ευρωπαϊκός τυφλοπόντικας (Τάλπα Ευρώπη), Τυφλοπόντικα Αλτάι (Τάλπα αλτάικα), καφέ αρκούδα (Ursus αρκτός), μεγάλη έλαφος (Άλκες άλκες), τραπεζικός όγκος (Κληθριονομής glareolus), κόκκινη ράχη (Κληθριονομής ρουβίλος).

2.4 Συμβιωτικές μέθοδοι στη βιοένδειξη

2.5 Εφαρμογές βιοδεικτών

2.5.1 Αξιολόγηση ποιότητας αέρα

Η ατμοσφαιρική ρύπανση επηρεάζει όλους τους ζωντανούς οργανισμούς, αλλά κυρίως τα φυτά. Για το λόγο αυτό, τα φυτά, συμπεριλαμβανομένων των κατώτερων, είναι τα πλέον κατάλληλα για την ανίχνευση της αρχικής αλλαγής στη σύνθεση του αέρα. Οι αντίστοιχοι δείκτες δίνουν μια ποσοτική ιδέα για την τοξική επίδραση των ατμοσφαιρικών ρύπων.

Οι λειχήνες είναι συμβιωτικοί οργανισμοί. Πολλοί ερευνητές έχουν δείξει την καταλληλότητά τους για σκοπούς βιοενδείξεων. Έχουν πολύ συγκεκριμένες ιδιότητες, καθώς αντιδρούν στις αλλαγές της σύστασης της ατμόσφαιρας, έχουν διαφορετική βιοχημεία από άλλους οργανισμούς, είναι ευρέως διαδεδομένα σε διάφορους τύπους υποστρωμάτων, ξεκινώντας από πετρώματα και τελειώνουν με το φλοιό και τα φύλλα των δέντρων και είναι βολικό για έκθεση σε μολυσμένες περιοχές.

Υπάρχουν τέσσερις κύριες οικολογικές ομάδες λειχήνων: επιφυτικό -μεγαλώνει στο φλοιό δέντρων και θάμνων. pixel -Καλλιέργεια σε γυμνό ξύλο. επιγειακός- στο ΕΔΑΦΟΣ; επιλιθικός- με πάγο. Από αυτά, τα επιφυτικά είδη είναι τα πιο ευαίσθητα στην ατμοσφαιρική ρύπανση. Με τη βοήθεια λειχήνων, είναι δυνατό να ληφθούν αρκετά αξιόπιστα δεδομένα για το επίπεδο της ατμοσφαιρικής ρύπανσης. Ταυτόχρονα, μπορεί να διακριθεί μια ομάδα χημικών ενώσεων και στοιχείων, στη δράση των οποίων οι λειχήνες έχουν υπερ-αυξημένη ευαισθησία: οξείδια θείου και αζώτου, υδροφθόριο και χλωριούχο, καθώς και βαρέα μέταλλα. Πολλοί λειχήνες πεθαίνουν σε χαμηλά επίπεδα ατμοσφαιρικής ρύπανσης με αυτές τις ουσίες. Η διαδικασία για τον προσδιορισμό της ποιότητας του αέρα με χρήση λειχήνων ονομάζεται ένδειξη λειχήνων.

Η καθαρότητα του αέρα μπορεί να εκτιμηθεί χρησιμοποιώντας ανώτερες εγκαταστάσεις. Για παράδειγμα, τα γυμνόσπερμα είναι εξαιρετικοί δείκτες της καθαρότητας της ατμόσφαιρας. Είναι επίσης δυνατό να μελετηθούν μεταλλάξεις στις τρίχες των νηματίων της tradescantia. Γάλλοι επιστήμονες παρατήρησαν ότι με την αύξηση του μονοξειδίου του άνθρακα και των οξειδίων του αζώτου που εκπέμπονται από τις μηχανές εσωτερικής καύσης στον αέρα, το χρώμα των νημάτων του αλλάζει από μπλε σε ροζ. Οι συνέπειες των διαταραχών στην ατομική ανάπτυξη των φυτών μπορούν επίσης να αποκαλυφθούν από τη συχνότητα εμφάνισης μορφολογικών αποκλίσεων (phenodeviants), την τιμή των κυμαινόμενων δεικτών ασυμμετρίας (απόκλιση από τέλεια αμφίπλευρη και ακτινική συμμετρία) και τη μέθοδο περίπλοκης ανάλυσης πολύπλοκων δομών οργανωμένη (fractal ανάλυση). Τα επίπεδα τυχόν αποκλίσεων από τον κανόνα είναι ελάχιστα μόνο υπό βέλτιστες συνθήκες και αυξάνονται υπό οποιεσδήποτε στρεσογόνες επιρροές.

βιοδείκτης ρύπανσης του περιβάλλοντος

2.5.2 Αξιολόγηση ποιότητας νερού

Σχεδόν όλες οι ομάδες οργανισμών που κατοικούν σε υδάτινα σώματα μπορούν να χρησιμοποιηθούν για βιολογική ένδειξη της ποιότητας του νερού: πλαγκτονικά και βενθικά ασπόνδυλα, πρωτόζωα, φύκια, μακρόφυτα, βακτήρια και ψάρια. Καθένα από αυτά, ενεργώντας ως βιολογικός δείκτης, έχει τα δικά του πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα, τα οποία καθορίζουν τα όρια χρήσης του στην επίλυση προβλημάτων βιοενδείξεων, αφού όλες αυτές οι ομάδες παίζουν πρωταγωνιστικό ρόλο στη γενική κυκλοφορία των ουσιών σε μια δεξαμενή. Οι οργανισμοί, που συνήθως χρησιμοποιούνται ως βιοδείκτες, είναι υπεύθυνοι για τον αυτοκαθαρισμό της δεξαμενής, συμμετέχουν στη δημιουργία πρωτογενούς παραγωγής και πραγματοποιούν τον μετασχηματισμό ουσιών και ενέργειας στα υδάτινα οικοσυστήματα. Οποιοδήποτε συμπέρασμα βασίζεται στα αποτελέσματα μιας βιολογικής μελέτης βασίζεται στο σύνολο όλων των δεδομένων που λαμβάνονται και όχι στη βάση μεμονωμένων ευρημάτων οργανισμών-δείκτη. Τόσο κατά την εκτέλεση της μελέτης όσο και κατά την αξιολόγηση των αποτελεσμάτων που λαμβάνονται, είναι απαραίτητο να λαμβάνεται υπόψη η πιθανότητα τυχαίας, τοπικής μόλυνσης στο σημείο παρατήρησης. Για παράδειγμα, τα υπολείμματα φυτών σε αποσύνθεση, το σφάγιο ενός βατράχου ή ψαριού μπορεί να προκαλέσουν τοπικές αλλαγές στη φύση του πληθυσμού της δεξαμενής.

2.5.3 Εδαφοδιαγνωστικά

Η θεωρητική προϋπόθεση για την εφαρμογή της εδαφοζωολογικής μεθόδου για τους σκοπούς της εδαφολογικής διάγνωσης είναι η ιδέα που διατύπωσε ο M.S. Gilyarov το 1949 για το «οικολογικό πρότυπο» ενός είδους - την ανάγκη ενός είδους για ένα συγκεκριμένο σύνολο περιβαλλοντικών συνθηκών. Κάθε είδος εντός του εύρους του βρίσκεται μόνο σε εκείνους τους οικοτόπους που παρέχουν ένα πλήρες φάσμα συνθηκών απαραίτητων για την εκδήλωση της ζωτικής δραστηριότητας. Το εύρος της διακύμανσης των επιμέρους περιβαλλοντικών παραγόντων χαρακτηρίζει την οικολογική πλαστικότητα του είδους. Τα Eurybionts δεν είναι πολύ κατάλληλα για σκοπούς δεικτών, ενώ τα stenobionts χρησιμεύουν ως καλοί δείκτες ορισμένων περιβαλλοντικών συνθηκών και ιδιοτήτων υποστρώματος. Αυτή η διάταξη είναι μια γενική θεωρητική αρχή στη βιολογική διάγνωση. Ωστόσο, η χρήση ενός είδους για ένδειξη δεν δίνει πλήρη εμπιστοσύνη στην ορθότητα των συμπερασμάτων (εδώ, υπάρχει ένας «κανόνας αλλαγής οικοτόπου» και, κατά συνέπεια, αλλαγή στα οικολογικά χαρακτηριστικά του είδους). Είναι καλύτερα να μελετήσουμε ολόκληρο το σύμπλεγμα οργανισμών, άλλοι από τους οποίους μπορεί να είναι δείκτες υγρασίας, άλλοι θερμοκρασίας και άλλοι χημικής ή μηχανικής σύστασης. Όσο πιο κοινά είδη ζώων του εδάφους βρίσκονται στις συγκρίσιμες περιοχές, τόσο πιο πιθανό είναι να κριθεί η ομοιότητα των καθεστώτων τους και, κατά συνέπεια, η ενότητα της διαδικασίας σχηματισμού του εδάφους. Οι μικροσκοπικές μορφές είναι λιγότερο χρήσιμες από άλλες - πρωτόζωα και μικροαρθρόποδα (τσιμπούρια, ελατήρια). Οι εκπρόσωποί τους είναι κοσμοπολίτες λόγω του γεγονότος ότι το έδαφος για αυτούς δεν λειτουργεί ως ενιαίος βιότοπος: ζουν σε ένα σύστημα πόρων, τριχοειδών αγγείων, κοιλοτήτων που μπορούν να βρεθούν σε οποιοδήποτε έδαφος. Από τα μικροαρθρόποδα, τα πιο καλά μελετημένα είναι οι ιδιότητες δείκτη των θωρακισμένων ακάρεων. Η σύνθεση των κοινοτικών συμπλεγμάτων τους εξαρτάται όχι μόνο από τις εδαφικές συνθήκες, αλλά και από τη φύση και τη χλωριδική σύνθεση της βλάστησης· επομένως, είναι πολλά υποσχόμενη η χρήση αυτού του αντικειμένου για να υποδείξει τις καταστροφικές επιπτώσεις στο έδαφος.

Οι κοινότητες μεγάλων ασπόνδυλων (γαιοσκώληκες, σαρανταποδαρούσες, προνύμφες εντόμων) είναι ιδιαίτερα πολύτιμες και βολικές για την εργασία δεικτών. Σταφυλινίδια λοιπόν του γένους Μπλέντιους και σκοτεινά του γένους Belopus είναι ενδεικτικά για σολοντσάκ-αλκαλικά εδάφη, σαρανταποδαρούσες-κιβσιάκι, μερικά δαγκωτικά σκνίπες και μαλάκια του πνεύμονα χρησιμεύουν ως δείκτες της περιεκτικότητας σε ασβέστη στο έδαφος. γαιοσκώληκες Οκτολάσιο lacteum και ορισμένοι τύποι συρματόσχοινων είναι δείκτες υψηλής περιεκτικότητας σε ασβέστιο στα υπόγεια ύδατα.

Ενδιαφέρον παρουσιάζει η εδαφοαλγολογική διάγνωση, η οποία βασίζεται στην υπόθεση ότι η ζωνικότητα των εδαφών και της βλάστησης αντιστοιχεί στη ζωνικότητα των ομάδων φυκών. Εκδηλώνεται στη γενική σύνθεση των ειδών και το σύμπλεγμα των κυρίαρχων ειδών φυκιών, την παρουσία συγκεκριμένων ειδών, τη φύση της κατανομής κατά μήκος του προφίλ του εδάφους και την κυριαρχία ορισμένων μορφών ζωής.

3. Περιβαλλοντικές βιοδοκιμές

3.1 Καθήκοντα και μέθοδοι βιοδοκιμής της ποιότητας του περιβάλλοντος

Στην ανίχνευση της ανθρωπογενούς ρύπανσης του περιβάλλοντος, μαζί με χημικές-αναλυτικές μεθόδους, χρησιμοποιούνται μέθοδοι που βασίζονται στην αξιολόγηση της κατάστασης μεμονωμένων ατόμων που εκτίθενται σε μολυσμένο περιβάλλον, καθώς και των οργάνων, των ιστών και των κυττάρων τους. Η χρήση τους οφείλεται στην τεχνική πολυπλοκότητα και στις περιορισμένες πληροφορίες που μπορούν να παρέχουν οι χημικές μέθοδοι. Επιπλέον, οι υδροχημικές και οι χημικές-αναλυτικές μέθοδοι μπορεί να είναι αναποτελεσματικές λόγω της ανεπαρκώς υψηλής ευαισθησίας τους. Οι ζωντανοί οργανισμοί είναι σε θέση να αντιλαμβάνονται υψηλότερες συγκεντρώσεις ουσιών από οποιονδήποτε αναλυτικό αισθητήρα, και ως εκ τούτου ο ζώντος οργανισμός μπορεί να υπόκειται σε τοξικές επιδράσεις που δεν καταγράφονται με τεχνικά μέσα.

Η βιοένδειξη περιλαμβάνει τον εντοπισμό ήδη υπάρχουσας ή συσσωρευμένης ρύπανσης από είδη-δείκτες ζωντανών οργανισμών και οικολογικά χαρακτηριστικά κοινοτήτων οργανισμών. Ιδιαίτερη προσοχή δίνεται επί του παρόντος στις τεχνικές βιοδοκιμών, π.χ. χρήση βιολογικών αντικειμένων υπό ελεγχόμενες συνθήκες ως μέσο προσδιορισμού της συνολικής τοξικότητας του περιβάλλοντος. Η βιοδοκιμή είναι μια μεθοδολογική τεχνική που βασίζεται στην αξιολόγηση της επίδρασης ενός περιβαλλοντικού παράγοντα, συμπεριλαμβανομένου ενός τοξικού, στο σώμα, στη χωριστή λειτουργία του ή στο σύστημα οργάνων και ιστών. Εκτός από την επιλογή μιας βιοδοκιμασίας, σημαντικό ρόλο παίζει η επιλογή μιας δοκιμαστικής αντίδρασης, εκείνης της παραμέτρου του σώματος που μετράται κατά τη διάρκεια της δοκιμής.

3.2 Βασικές προσεγγίσεις βιοδοκιμών

Οι «προσεγγίσεις» μπορούν υπό όρους να ονομαστούν ομάδες μεθόδων που χαρακτηρίζουν παρόμοιες διαδικασίες που συμβαίνουν με αντικείμενα δοκιμής υπό την επίδραση ανθρωπογενών παραγόντων. Βασικές προσεγγίσεις:

Βιοχημική προσέγγιση

· Γενετική προσέγγιση

Μορφολογική προσέγγιση

Φυσιολογική προσέγγιση

Βιοφυσική προσέγγιση

Ανοσολογική προσέγγιση

Βιοχημική προσέγγιση

Ο αντίκτυπος του στρες στο περιβάλλον μπορεί να εκτιμηθεί από την αποτελεσματικότητα των βιοχημικών αντιδράσεων, το επίπεδο ενζυματικής δραστηριότητας και τη συσσώρευση ορισμένων μεταβολικών προϊόντων. Οι αλλαγές στην περιεκτικότητα ορισμένων βιοχημικών ενώσεων στο σώμα, οι δείκτες βασικών βιοχημικών διεργασιών και η δομή του DNA ως αποτέλεσμα βιοχημικών αντιδράσεων μπορούν να παρέχουν τις απαραίτητες πληροφορίες για την αντίδραση του σώματος σε απόκριση στο στρες.

γενετική προσέγγιση

Η παρουσία και ο βαθμός εκδήλωσης γενετικών αλλαγών χαρακτηρίζει τη μεταλλαξιογόνο δραστηριότητα του περιβάλλοντος και η δυνατότητα διατήρησης γενετικών αλλαγών στους πληθυσμούς αντανακλά την αποτελεσματικότητα της λειτουργίας του ανοσοποιητικού συστήματος των οργανισμών.

Κανονικά, οι περισσότερες γενετικές διαταραχές αναγνωρίζονται και εξαλείφονται από το κύτταρο, για παράδειγμα, με απόπτωση από τα ενδοκυτταρικά συστήματα ή από το ανοσοποιητικό σύστημα. Μια σημαντική υπέρβαση του αυθόρμητου επιπέδου τέτοιων διαταραχών είναι δείκτης άγχους. Οι γενετικές αλλαγές μπορούν να ανιχνευθούν σε γονιδιακά, χρωμοσωμικά και γονιδιωματικά επίπεδα. Είναι σύνηθες να διακρίνουμε τους ακόλουθους τύπους μεταλλάξεων. γενετική,ή σημείο, -χωρίζονται σε δύο ομάδες: υποκαταστάσεις βάσεων στο DNA και εισαγωγές ή διαγραφές νουκλεοτιδίων, που οδηγούν σε μετατόπιση του πλαισίου ανάγνωσης του γενετικού κώδικα. Οι γονιδιακές μεταλλάξεις διακρίνονται επίσης σε άμεσες και αντίστροφες (αναστροφή). Οι μεταλλάξεις μετατόπισης πλαισίου είναι πολύ λιγότερο επιρρεπείς σε αυθόρμητες αναστροφές από τις μεταλλάξεις αντικατάστασης βάσης. Χρωμοσωμικήοι ανακατατάξεις (εκτροπές) συνίστανται σε διάφορες παραβιάσεις της δομής των χρωμοσωμάτων. Γονιδιωματικόμεταλλάξεις - μια αλλαγή στον αριθμό των χρωμοσωμάτων στον πυρήνα.

Για τη διάγνωση της επίδρασης των ρύπων σε μορφολογικά χαρακτηριστικάεφαρμόζονται μέθοδοι για την εκτίμηση της κυμαινόμενης ασυμμετρίας.

Ως δοκιμαστικές συναρτήσεις χρησιμοποιούνται φυσιολογικές παραμέτρουςυδροβιόντα ασπόνδυλων γλυκού νερού διαφορετικών επιπέδων φυλογένεσης.

Ανοσολογική προσέγγισηστην αξιολόγηση της κατάστασης του περιβάλλοντος είναι η μελέτη των αλλαγών στην έμφυτη και επίκτητη ανοσία σε ασπόνδυλα και σπονδυλωτά.

Βιβλιογραφία

1. Βιολογικός έλεγχος του περιβάλλοντος: βιοένδειξη και βιοδοκιμή: ένα εγχειρίδιο για μαθητές. πιο ψηλά εγχειρίδιο Ιδρύματα / Ο.Π. Μελέχοβα, Ε.Ι. Sarapultseva, T.I. Evseeva και άλλοι. εκδ. Ο.Π. ελεχόβα και Ε.Ι. Σαραπούλτσεβα. – 2η έκδοση, αναθ. - Μ.: Εκδοτικό Κέντρο «Ακαδημία», 2008

2. Βιολογικές μέθοδοι εκτίμησης του φυσικού περιβάλλοντος / Επιμέλεια Ν.Ν. Smirnova - M .: εκδοτικός οίκος "Nauka", 1978

3. Ο βιολογικός ρόλος των ιχνοστοιχείων. – Μ.: Nauka, 1983, 238s.

Κρατικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ανώτατη Επαγγελματική Εκπαίδευση Vyatka State University Σχολή Βιολογίας Τμήμα Μικροβιολογίας Δοκίμιο με θέμα: Φυτά και Zh

Επί του παρόντος, οι αρνητικές επιπτώσεις της ατμοσφαιρικής ατμοσφαιρικής ρύπανσης στη βλάστηση είναι προφανείς. Ο αέρας δεν είναι ποτέ καθαρός. Ο ατμοσφαιρικός αέρας είναι ένα εκπληκτικό μείγμα αερίων και ατμών, καθώς και μικροσκοπικών σωματιδίων ποικίλης προέλευσης. Φυσικά, δεν είναι κάθε συστατικό του ατμοσφαιρικού αέρα ρύπος. Αυτά περιλαμβάνουν εκείνα τα συστατικά της ατμόσφαιρας που έχουν δυσμενή επίδραση στα φυτά. Οι επιπτώσεις ορισμένων ουσιών στα φυτά μπορεί να είναι αισθητές, αλλά οδηγούν σε φυσιολογικές διαταραχές και σε ορισμένες περιπτώσεις σε πλήρη μαρασμό και θάνατο του φυτού. Σχεδόν όλες οι ατμοσφαιρικές εκπομπές έχουν αρνητικό αντίκτυπο στα φυτά, ωστόσο, οι λεγόμενοι ρύποι προτεραιότητας αξίζουν ιδιαίτερης προσοχής:

Οξείδια του θείου από την καύση ορυκτών καυσίμων και την τήξη μετάλλων.

Μικρά σωματίδια βαρέων μετάλλων.

Υδρογονάνθρακες και μονοξείδιο του άνθρακα που περιέχονται στα καυσαέρια των οχημάτων.

Ενώσεις φθορίου που σχηματίζονται κατά την παραγωγή αλουμινίου και φωσφορικών αλάτων.

φωτοχημική ρύπανση.

Αυτές οι ενώσεις είναι που προκαλούν τη μεγαλύτερη βλάβη στη βλάστηση, ωστόσο, ο κατάλογος των ρύπων δεν περιορίζεται σε αυτές. Τα χλωρίδια, η αμμωνία, τα οξείδια του αζώτου, τα φυτοφάρμακα, η σκόνη, το αιθυλένιο και συνδυασμοί όλων αυτών των ουσιών μπορούν να προκαλέσουν ζημιά στη βλάστηση.

Μεταξύ των ρύπων που αναφέρθηκαν παραπάνω, ο μεγαλύτερος κίνδυνος για τα φυτά που αναπτύσσονται εντός της πόλης είναι οι εκπομπές στην ατμόσφαιρα, καθώς και οι υδρογονάνθρακες και το μονοξείδιο του άνθρακα.

Η επίδραση κάθε ρύπου στα φυτά εξαρτάται από τη συγκέντρωσή του και τη διάρκεια της έκθεσής του. με τη σειρά του, κάθε είδος βλάστησης αντιδρά διαφορετικά στη δράση διαφόρων ουσιών. Επιπλέον, κάθε φυτική απόκριση στην ατμοσφαιρική ρύπανση μπορεί να αποδυναμωθεί ή να ενισχυθεί από την επίδραση πολλών γεωφυσικών παραγόντων. Έτσι, ο αριθμός των πιθανών συνδυασμών ρύπων, η αλλαγή του χρόνου έκθεσής τους, στον οποίο εμφανίζονται αρνητικές επιπτώσεις, είναι ατελείωτοι.

Είναι γνωστό ότι σημαντική ποσότητα ρύπων, καθώς πέφτουν έξω από την ατμόσφαιρα, εναποτίθεται στη βλάστηση. Περαιτέρω, αυτές οι ουσίες διεισδύουν στα φυτά και στον ενδοκυτταρικό τους χώρο, όπου μερικές απορροφώνται από τα φυτικά κύτταρα και μπορεί να υπάρξει αλληλεπίδραση με κυτταρικά συστατικά. Είναι προφανές ότι μόνο μετά την ολοκλήρωση όλων αυτών των διεργασιών, είναι δυνατό να αποκαλυφθεί η τοξικότητα του ρύπου.

Η τοξική επίδραση διαφόρων τύπων ρύπανσης στη βλάστηση μπορεί να εκδηλωθεί με διάφορους τρόπους, αλλά τις περισσότερες φορές οδηγεί σε μεταβολικές διαταραχές. Κάθε ουσία με τον δικό της τρόπο επηρεάζει τις βιοχημικές και φυσιολογικές διεργασίες στα φυτά. Η αντίδρασή τους σε αυτές τις επιρροές εκδηλώνεται με παραβιάσεις της δομής και των λειτουργιών ολόκληρου του συστήματος ή των επιμέρους στοιχείων του. Αυτές οι παραβιάσεις μπορούν να φανούν από μια σειρά από σημάδια που είναι ορατά όταν κοιτάμε προσεκτικά ένα φυσικό αντικείμενο. Με βάση την ανάλυση μιας σειράς λογοτεχνικών πηγών και τη μελέτη φυτικών κοινοτήτων, μεταξύ των πιο κοινών ενδείξεων διαταραχής της ξυλώδους βλάστησης υπό συνθήκες ανθρωπογενούς και τεχνογενούς ρύπανσης, διακρίνονται τα ακόλουθα:

Η εμφάνιση νεκρού ξύλου και εξασθενημένων δέντρων μεταξύ των κυρίαρχων ειδών (ερυθρελάτης σε ελατόδασος, βελανιδιά σε δάσος βελανιδιάς, σημύδα σε δάσος σημύδας).

Μείωση (αισθητή) στο μέγεθος των βελόνων και του φυλλώματος φέτος σε σύγκριση με τα προηγούμενα χρόνια.

Πρόωρο (πολύ πριν από το φθινόπωρο) κιτρίνισμα και πτώση του φυλλώματος.

Επιβράδυνση της ανάπτυξης των δέντρων σε ύψος και διάμετρο.

Η εμφάνιση χλώρωσης (δηλαδή πρώιμη γήρανση των φύλλων ή βελονών υπό την επίδραση ρύπων) και νέκρωσης (δηλαδή νέκρωση τμημάτων φυτικού ιστού επίσης υπό την επίδραση ρύπων) των βελόνων και του φυλλώματος. Επιπλέον, η θέση στο φυτό και το χρώμα της νέκρωσης μερικές φορές καθιστούν δυνατή την εξαγωγή συμπερασμάτων σχετικά με το βαθμό και το είδος της πρόσκρουσης. Είναι σύνηθες να γίνεται διάκριση μεταξύ: α) οριακής νέκρωσης - του θανάτου του ιστού κατά μήκος των άκρων του φύλλου. β) διάμεση νέκρωση - ο θάνατος του ιστού των φύλλων μεταξύ των φλεβών. γ) σημειακή νέκρωση - νέκρωση του ιστού των φύλλων με τη μορφή κουκκίδων και μικρών κηλίδων διάσπαρτων σε ολόκληρη την επιφάνεια του φύλλου.

Συντόμευση της διάρκειας ζωής των βελόνων.

Αξιοσημείωτη αύξηση των δέντρων που έχουν υποστεί ζημιά από ασθένειες και παράσιτα εντόμων (μανιτάρια και έντομα).

Εισροή σωληνοειδών μυκήτων (μακρομυκήτων) από τη δασική κοινότητα και μείωση της σύστασης των ειδών και της αφθονίας των αγαρικών μυκήτων.

Μείωση της σύνθεσης των ειδών και εμφάνιση των κύριων τύπων επιφυτικών λειχήνων (που ζουν σε κορμούς δέντρων) και μείωση του βαθμού κάλυψης της περιοχής των κορμών δέντρων από λειχήνες.

Είναι γνωστά διάφορα είδη (τύποι) επιδράσεων της ατμοσφαιρικής ρύπανσης στα φυτά, τα οποία μπορούν υπό όρους να χωριστούν στις επιπτώσεις της οξείας έκθεσης σε υψηλές συγκεντρώσεις ρύπων σε σύντομο χρονικό διάστημα και στις επιπτώσεις της χρόνιας έκθεσης σε χαμηλές συγκεντρώσεις για μεγάλο χρονικό διάστημα. περίοδος. Παραδείγματα επιπτώσεων οξείας έκθεσης είναι σαφώς παρατηρούμενη χλώρωση ή νέκρωση του ιστού των φύλλων, αποκοπή φύλλων, καρπών, πετάλων λουλουδιών. τσούξιμο φύλλων? καμπυλότητα στελέχους. Οι επιπτώσεις της χρόνιας έκθεσης περιλαμβάνουν την επιβράδυνση ή τη διακοπή της φυσιολογικής ανάπτυξης ή ανάπτυξης του φυτού (προκαλώντας, ειδικότερα, μείωση του όγκου της βιομάζας). χλώρωση ή νέκρωση των άκρων των φύλλων. αργό μαρασμό του φυτού ή των οργάνων του. Συχνά, οι εκδηλώσεις χρόνιων ή οξέων επιδράσεων είναι συγκεκριμένες για μεμονωμένους ρύπους ή τους συνδυασμούς τους.

Επί του παρόντος, η επιβλαβής επίδραση της ατμοσφαιρικής ρύπανσης σε διάφορα συστατικά της βλάστησης, όπως τα δασικά είδη δέντρων, είναι γενικά αναγνωρισμένη. Οι ρύποι προτεραιότητας περιλαμβάνουν: διοξείδιο του θείου, όζον, νιτρικό υπεροξακετύλιο (PAN), φθόριο.

Αυτές οι ουσίες διαταράσσουν διάφορες βιοχημικές και φυσιολογικές διεργασίες και τη δομική οργάνωση των φυτικών κυττάρων. Είναι λάθος να υποθέσουμε ότι τα φυτά δεν καταστρέφονται μέχρι να εμφανιστούν ορατά συμπτώματα φυτοτοξικότητας. Η βλάβη εκδηλώνεται κυρίως σε βιοχημικό επίπεδο (επηρεάζει τη φωτοσύνθεση, την αναπνοή, τη βιοσύνθεση λιπών και πρωτεϊνών κ.λπ.), στη συνέχεια εξαπλώνεται στα υπερδομικά (καταστροφή των κυτταρικών μεμβρανών) και στα κυτταρικά (καταστροφή του πυρήνα, των κυτταρικών μεμβρανών). Μόνο τότε αναπτύσσονται ορατά συμπτώματα βλάβης.

Σε περίπτωση οξείας βλάβης σε δενδροφυτείες από το διοξείδιο του θείου, είναι χαρακτηριστική η εμφάνιση νεκρωτικών περιοχών, κυρίως μεταξύ των φλεβών του φύλλου, αλλά μερικές φορές - σε φυτά με στενά φύλλα - στις άκρες των φύλλων και κατά μήκος των άκρων. Νεκρωτικές βλάβες είναι ορατές και στις δύο πλευρές του φύλλου. Οι κατεστραμμένες περιοχές των ιστών των φύλλων αρχικά φαίνονται γκριζοπράσινες, σαν να έχουν υγρανθεί με νερό, αλλά στη συνέχεια ξηραίνονται και αλλάζουν χρώμα σε κοκκινοκαφέ. Επιπλέον, μπορεί να εμφανιστούν ανοιχτές κουκκίδες από ελεφαντόδοντο. Μεγάλες νεκρωτικές κηλίδες και μπαλώματα συχνά συνενώνονται, σχηματίζοντας ταινίες μεταξύ των φλεβών. Καθώς η βλάβη της νέκρωσης του ιστού των φύλλων γίνεται εύθραυστη, σχίζεται και πέφτει έξω από τον περιβάλλοντα ιστό, τα φύλλα αποκτούν διάτρητο σχήμα, το οποίο είναι μια χαρακτηριστική αντίδραση οξείας βλάβης από διοξείδιο του θείου. Ο ρόλος των χώρων πρασίνου στην πρόληψη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης από τη σκόνη και τις βιομηχανικές εκπομπές δεν μπορεί να υπερεκτιμηθεί. διατηρώντας στερεές και αέριες ακαθαρσίες, χρησιμεύουν ως ένα είδος φίλτρου που καθαρίζει την ατμόσφαιρα. 1 m3 αέρα στα βιομηχανικά κέντρα περιέχει από 100 έως 500 χιλιάδες σωματίδια σκόνης, αιθάλης και στο δάσος είναι σχεδόν χίλιες φορές λιγότερα. Οι φυτείες είναι σε θέση να συγκρατούν στις κορώνες από 6 έως 78 kg/ha στερεής βροχόπτωσης, που είναι το 40 ... 80% των αιωρούμενων ακαθαρσιών στον αέρα. Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει ότι οι κορώνες των συστάδων ελάτης φιλτράρουν ετησίως 32 t/ha σκόνης, πεύκου - 36, βελανιδιάς - 56, οξιάς - 63 t/ha.

Κάτω από τα δέντρα, η σκόνη είναι λιγότερη κατά μέσο όρο κατά 42,2% κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου και κατά 37,5% ελλείψει φυλλώματος. Οι δασικές φυτείες διατηρούν την αντοχή στη σκόνη ακόμη και σε κατάσταση χωρίς φύλλα. Μαζί με τη σκόνη, τα δέντρα απορροφούν επίσης επιβλαβείς ακαθαρσίες: έως και 72% της σκόνης και το 60% του διοξειδίου του θείου εγκαθίστανται σε δέντρα και θάμνους.

Ο φιλτραριστικός ρόλος των χώρων πρασίνου εξηγείται από το γεγονός ότι ένα μέρος των αερίων απορροφάται κατά τη φωτοσύνθεση και το άλλο διαχέεται στα ανώτερα στρώματα της ατμόσφαιρας λόγω των κατακόρυφων και οριζόντιων ρευμάτων αέρα που εμφανίζονται λόγω της διαφοράς στις θερμοκρασίες του αέρα. ανοιχτούς χώρους και κάτω από το δάσος.

Η ανθεκτικότητα στη σκόνη των χώρων πρασίνου συνίσταται στη μηχανική συγκράτηση της σκόνης και των αερίων και στην επακόλουθη έκπλυση τους από τη βροχή. Ένα εκτάριο δάσους καθαρίζει 18 εκατομμύρια m3 αέρα ετησίως.

Μελέτες της ικανότητας συγκράτησης της σκόνης των δέντρων κοντά σε τσιμεντοβιομηχανίες έδειξαν ότι κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου η μαύρη λεύκα εναποθέτει έως και 44 kg/ha σκόνης, η λευκή λεύκα - 53, η λευκή ιτιά - 34, ο σταχτόφυλλος σφένδαμος - 30 kg/ha της σκόνης. Υπό την επίδραση των χώρων πρασίνου, η συγκέντρωση διοξειδίου του θείου σε απόσταση 1000 m από θερμοηλεκτρικό σταθμό, μεταλλουργική μονάδα και χημική μονάδα μειώνεται κατά 20 ... 29%, και σε απόσταση 2000 m κατά 38 . .. 42%. Στην περιοχή της Μόσχας, οι συστάδες σημύδας απορροφούν πιο αποτελεσματικά το διοξείδιο του θείου.

Απορροφήστε ενεργά θειούχες ενώσεις από τις φυτείες ατμοσφαιρικού αέρα μικροφύλλων φλαμουριών (η περιεκτικότητα σε θείο στα φύλλα της ήταν 3,3% των ξηρών φύλλων), σφενδάμου (3%), καστανιάς (2,8%), βελανιδιάς (2,6%), λευκής λεύκας (2,5%).

Κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου, 1 εκτάριο φυτειών βαλσαμικής λεύκας στα Cis-Urals απορροφά 100 kg διοξειδίου του θείου. σε μια λιγότερο μολυσμένη περιοχή, 1 στρέμμα φυτειών μικρόφυλλων φλαμουριών συσσωρεύει έως και 40 ... 50 κιλά θείου στα φύλλα. Οι επιστήμονες ανακάλυψαν ότι στη ζώνη ισχυρής συνεχούς μόλυνσης αερίων, η λεύκα βαλσαμόχορτου απορροφά ενώσεις θείου περισσότερο από όλα και λιγότερο - λεία φτελιά, κεράσι και σφένδαμο με τέφρα. Στη ζώνη μέτριας ρύπανσης από αέρια, οι καλύτεροι δείκτες είναι χαρακτηριστικοί για το μικρόφυλλο φλαμούρι, τη στάχτη, τη λιλά και το μελισσόχορτο. Η σύσταση των ειδών των δύο πρώτων ομάδων διατηρείται στη ζώνη ασθενούς περιοδικής μόλυνσης από αέρια. Πολλά είδη δέντρων που είναι ιδιαίτερα ανθεκτικά στον θειούχο ανυδρίτη έχουν χαμηλές ιδιότητες απορρόφησης αερίων. Εκτός από το διοξείδιο του θείου, οι φυτεύσεις απορροφούν οξείδια του αζώτου. Εκτός από αυτούς τους κύριους ατμοσφαιρικούς ρύπους, οι χώροι πρασίνου απορροφούν και άλλους. Η λεύκα, η ιτιά, η τέφρα, που έχουν έως 5 κιλά ή περισσότερα φύλλα, απορροφούν έως και 200 ​​... 250 g χλωρίου κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου, θάμνοι - έως 100 ... 150 g χλωρίου.

Ένα δέντρο κατά τη διάρκεια της καλλιεργητικής περιόδου εξουδετερώνει τις ενώσεις μολύβδου που περιέχονται σε 130 κιλά βενζίνης. Στα φυτά κατά μήκος του αυτοκινητόδρομου, η περιεκτικότητα σε μόλυβδο είναι 35 ... 50 mg ανά 1 kg ξηρής ουσίας και στη ζώνη καθαρής ατμόσφαιρας - 3 ... 5 mg. Αλκαΐνες, αρωματικοί υδρογονάνθρακες, οξέα, εστέρες, αλκοόλες κ.λπ. απορροφώνται ενεργά από τα φυτά.

Έχει διαπιστωθεί μείωση του κινδύνου μόλυνσης με καρκινογόνες ουσίες από πράσινες φυτεύσεις.

Οι φυτείες σε εξαντλημένα αστικά εδάφη είναι πιο επιρρεπείς σε τοξικά αέρια. Η εισαγωγή ορυκτών και οργανικών λιπασμάτων σε τέτοια εδάφη αυξάνει την αντίσταση στα αέρια των ειδών δέντρων.

Οι φυτείες με ικανότητα φιλτραρίσματος (απορροφώντας κατά μέσο όρο έως και 60 t/ha επιβλαβών ρύπων) είναι σε θέση να αντιμετωπίσουν την εξάλειψη της ατμοσφαιρικής ρύπανσης από βιομηχανικούς οικισμούς, η μέγιστη τιμή της οποίας φτάνει τους 200 t/ha.

Τα παραπάνω παραδείγματα αποδεικνύουν πειστικά ότι οι χώροι πρασίνου, μαζί με τη χρήση τεχνικών μέσων καθαρισμού και βελτίωσης της τεχνολογίας παραγωγής, παίζουν σημαντικό ρόλο στην εξάλειψη και τον εντοπισμό επιβλαβών ακαθαρσιών στον ατμοσφαιρικό αέρα. Μεταφέροντας μια τεράστια υπηρεσία υγιεινής και υγιεινής, οι ίδιες οι δασικές φυτείες υποφέρουν από μόλυνση του αέρα από σκόνη και αέρια.

συμπέρασμα

Οι φυτικοί οργανισμοί παίζουν βασικό ρόλο στη βιόσφαιρα, συσσωρεύοντας ετησίως τεράστιες μάζες οργανικής ύλης και παράγοντας οξυγόνο. Η ανθρωπότητα χρησιμοποιεί τα φυτά ως κύρια πηγή διατροφής, τεχνικές πρώτες ύλες, καύσιμα, οικοδομικά υλικά. Το καθήκον της φυσιολογίας των φυτών είναι να αποκαλύψει την ουσία των διεργασιών που συμβαίνουν στον φυτικό οργανισμό, να δημιουργήσει τη διασύνδεσή τους, τις αλλαγές υπό την επίδραση του περιβάλλοντος, τους μηχανισμούς ρύθμισής τους για να ελέγξει αυτές τις διεργασίες για να αποκτήσει μεγαλύτερο όγκο της παραγωγής.

Πρόσφατα, οι εξελίξεις στη μοριακή βιολογία, την αναπαραγωγή, τη γενετική, την κυτταρική και τη γενετική μηχανική είχαν μεγάλη επίδραση στη φυσιολογία των φυτών. Χάρη στα επιτεύγματα της μοριακής βιολογίας, τα προηγούμενα γνωστά γεγονότα σχετικά με τον ρόλο των φυτοορμονών στις διαδικασίες ανάπτυξης και ανάπτυξης των φυτών έχουν λάβει μια νέα ερμηνεία. Τώρα οι φυτοορμόνες παίζουν σημαντικό ρόλο στη ρύθμιση των πιο σημαντικών φυσιολογικών διεργασιών. Από αυτή την άποψη, ένα από τα πιο σημαντικά καθήκοντα που αντιμετωπίζει η φυσιολογία των φυτών είναι να αποκαλύψει τον μηχανισμό της ορμονικής ρύθμισης.

Η μελέτη σε μοριακό επίπεδο έχει συμβάλει πολύ στην εξήγηση των διαδικασιών εισόδου θρεπτικών στοιχείων στο φυτό. Ωστόσο. Πρέπει να ειπωθεί ότι τα ζητήματα της πρόσληψης και, ιδιαίτερα, της κίνησης των θρεπτικών συστατικών μέσω του φυτού παραμένουν σε μεγάλο βαθμό ασαφή.

Τα τελευταία χρόνια, έχει σημειωθεί μεγάλη πρόοδος στην κατανόηση των πρωταρχικών διαδικασιών της φωτοσύνθεσης, αν και πολλά ερωτήματα απαιτούν περαιτέρω μελέτη. Όταν αποκαλυφθεί πλήρως ο μηχανισμός της διαδικασίας της φωτοσύνθεσης, τότε το όνειρο της ανθρωπότητας να αναπαράγει αυτή τη διαδικασία σε μια τεχνητή εγκατάσταση θα γίνει πραγματικότητα.

Έτσι, η ολοένα ευρύτερη εφαρμογή των αρχών που ανακαλύπτονται μέσω της μοριακής βιολογικής έρευνας στη μελέτη διαδικασιών σε επίπεδο ολόκληρου του φυτού και των φυτικών κοινοτήτων θα καταστήσει δυνατή την προσέγγιση του ελέγχου της ανάπτυξης, της ανάπτυξης και, κατά συνέπεια, της παραγωγικότητας των φυτών. οργανισμών.